O objetivo deste trabalho é apresentar os métodos originais em Bioinformática desenvolvidos para a análise estatística na interpretação dos dados de duas técnicas baseadas em imagens: a técnica de microarranjos de DNA e a técnica de ressonância magnética funcional. O interesse principal é abordar essas técnicas experimentais quando enfrenta-se uma situação clara de amostras escassas, isto é, quando existem relativamente poucas observações experimentais do fenômeno estudado, sendo a análise individual/personalizada o representante extremo desta situação, que tem que ser resolvida. Para tanto, opta-se pelo uso da Inferência Bayesiana no contexto da Teoria da Decisão sob Incerteza, implementada computacionalmente sob o arcabouço dos Sistemas de Suporte à Decisão. Ambas as tecnologias estudadas produzem dados complexos, baseados na interpretação das diferenças entre imagens obtidas da resposta do sistema a um estímulo e da resposta numa situação controle. O resultado deste trabalho é o desenvolvimento de dois sistemas de suporte à decisão, chamados HTself e Dotslashen, para a análise de dados de microarranjos e ressonância magnética funcional, respectivamente; e de seus métodos matemáticos/computacionais subjacentes. Os sistemas desenvolvidos extraem conhecimento racional de bancos-de-dados normativos, através de modelos matemáticos específicos, contornando então o problema de amostras escassas. Finalmente, neste trabalho são descritas aplicações a problemas reais, para destacar a utilidade dos sistemas de suporte à decisão desenvolvidos nas áreas de Biologia Molecular e Neuroimagem Funcional. / The goal of this work is to present the novel Bioinformatics methods that were developed aiming the statistical analysis of two image-based techniques: DNA microarrays and functional magnetic resonance imaging. The main interest is to approach these experimental techniques in small sample size situations, i.e., when there are relatively few experimental observations of the phenomena of interest, for which the case of single subject/datum analysis is its most extreme. In order to approach these problems we chose to use Bayesian Inference in the context of the Decision Theory under Uncertainty, computationally implemented under the Decision Support Systems framework. Both technologies produce complex data, based on the interpretation of differences between images from the response to a given stimulus and the control situation. The result of this work is the development of two decision support systems, called HTself and Dotslashen, to analyze microarray and functional magnetic resonance imaging data, respectively; and the underling mathematical and computational methods. These systems use the rational knowledge from normative databases implemented in specific mathematical models, overcoming the problem of small sample size. Finally, in this work it is described applications to real problems in order to stress the utility for Molecular Biology and Functional Neuroimaging of the developed decision support systems.

Made available in DSpace on 2016-01-26T18:56:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Silverio Takao Hosomi.pdf: 1561743 bytes, checksum: 41c9ea40586f5eab2fe22d41fbcefe45 (MD5) Previous issue date: 2009-06-23 / Seeds with extremely reduced size, obligatory association with micorrhyzal fungi for natural germination and specialized pollination procedures are similar characteristics among orchids, a morphologic heterogeneous group that constitutes the biggest family of plants. The natural environment destruction by men action has pushed a great number of species near to extinction, which makes the stablishment of seed banks an interesting preservation strategy. Therefore, studies for understanding seed behavior and viability loss during storage and the use of quick tests for the evaluation of seed viability had become important tools. The popularization of info equipment and software would permit the use of image analysis through digitalization of germination and tetrazolium tests, an interesting alternative that will allows small producers to contribute to orchid species conservation. In the first part of this work, an analysis of sucrose pre conditioned Cattleya seeds submitted to different tetrazolium concentration were done, in distinct periods of exposure. In the second part, ten batches of seed were stored at low temperatures, and their viability were evaluated by germination and tetrazolium tests. / Sementes extremamente pequenas, associação obrigatória com micorrizas para germinação natural e processos de polinização especializados são algumas características comuns entre as orquídeas, grupo morfologicamente heterogêneo que constitui a maior família de plantas entre as Angiospermas. A degradação de ambientes naturais pela ação humana tem levado um grande número de espécies deste grupo à extinção; o que torna a formação de um banco de sementes uma estratégia de preservação interessante. Desta forma, estudos para entender o comportamento das sementes quanto à perda da viabilidade durante o armazenamento e o uso de testes rápidos para a avaliação da viabilidade das mesmas acabam tornando-se ferramentas importantes. A popularização dos equipamentos de informática e softwares possibilita o uso de análises de imagens através da digitalização dos testes de germinação e tetrazólio, uma alternativa interessante que permite que pequenos produtores auxiliem no processo de conservação das espécies de orquídeas. Na primeira parte deste trabalho realizou-se a análise das sementes de Cattleya pré-condicionadas em solução de sacarose e posteriormente submetidas a concentrações distintas de sais tetrazólio, em diferentes tempos de exposição, para avaliar a qualidade fisiológica das sementes. Na segunda parte, dez lotes de sementes foram armazenados em baixa temperatura e suas viabilidades foram avaliadas pelos testes de germinação e tetrazólio. A análise da viabilidade das sementes submetidas ao testes de tetrazólio e germinação através da digitalização de imagens mostrou-se eficiente tanto pela praticidade como pela possibilidade de controle das contagens. O pré-condicionamento em solução de sacarose 10% apresentou melhores resultados, facilitando a identificação das sementes viáveis e soluções de tetrazólio com concentrações acima de 0,25% e períodos de exposição ao tetrazólio superiores à 6 horas seriam as mais recomendadas. Os resultados demonstraram não haver perda na viabilidade das sementes armazenadas e em cinco lotes houve diminuição do IVG e foi alta a correlação entre os testes de tetrazólio com pré-condicionamento em solução de sacarose e a germinação.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Silverio Takao Hosomi.pdf: 1561743 bytes, checksum: 41c9ea40586f5eab2fe22d41fbcefe45 (MD5) Previous issue date: 2009-06-23 / Seeds with extremely reduced size, obligatory association with micorrhyzal fungi for natural germination and specialized pollination procedures are similar characteristics among orchids, a morphologic heterogeneous group that constitutes the biggest family of plants. The natural environment destruction by men action has pushed a great number of species near to extinction, which makes the stablishment of seed banks an interesting preservation strategy. Therefore, studies for understanding seed behavior and viability loss during storage and the use of quick tests for the evaluation of seed viability had become important tools. The popularization of info equipment and software would permit the use of image analysis through digitalization of germination and tetrazolium tests, an interesting alternative that will allows small producers to contribute to orchid species conservation. In the first part of this work, an analysis of sucrose pre conditioned Cattleya seeds submitted to different tetrazolium concentration were done, in distinct periods of exposure. In the second part, ten batches of seed were stored at low temperatures, and their viability were evaluated by germination and tetrazolium tests. / Sementes extremamente pequenas, associação obrigatória com micorrizas para germinação natural e processos de polinização especializados são algumas características comuns entre as orquídeas, grupo morfologicamente heterogêneo que constitui a maior família de plantas entre as Angiospermas. A degradação de ambientes naturais pela ação humana tem levado um grande número de espécies deste grupo à extinção; o que torna a formação de um banco de sementes uma estratégia de preservação interessante. Desta forma, estudos para entender o comportamento das sementes quanto à perda da viabilidade durante o armazenamento e o uso de testes rápidos para a avaliação da viabilidade das mesmas acabam tornando-se ferramentas importantes. A popularização dos equipamentos de informática e softwares possibilita o uso de análises de imagens através da digitalização dos testes de germinação e tetrazólio, uma alternativa interessante que permite que pequenos produtores auxiliem no processo de conservação das espécies de orquídeas. Na primeira parte deste trabalho realizou-se a análise das sementes de Cattleya pré-condicionadas em solução de sacarose e posteriormente submetidas a concentrações distintas de sais tetrazólio, em diferentes tempos de exposição, para avaliar a qualidade fisiológica das sementes. Na segunda parte, dez lotes de sementes foram armazenados em baixa temperatura e suas viabilidades foram avaliadas pelos testes de germinação e tetrazólio. A análise da viabilidade das sementes submetidas ao testes de tetrazólio e germinação através da digitalização de imagens mostrou-se eficiente tanto pela praticidade como pela possibilidade de controle das contagens. O pré-condicionamento em solução de sacarose 10% apresentou melhores resultados, facilitando a identificação das sementes viáveis e soluções de tetrazólio com concentrações acima de 0,25% e períodos de exposição ao tetrazólio superiores à 6 horas seriam as mais recomendadas. Os resultados demonstraram não haver perda na viabilidade das sementes armazenadas e em cinco lotes houve diminuição do IVG e foi alta a correlação entre os testes de tetrazólio com pré-condicionamento em solução de sacarose e a germinação.

Soil attributes directly influence on its surface temperature. Although there are several studies using soil spectra obtained from satellites, soil evaluation through Land Surface Temperature (LST) is still scarce. The broad availability of satellite thermal data and the development of algorithms to retrieve LST facilitated its use in soil studies. The objective of this study was to evaluate soil LST variations due to its composition and verify the potential of using LST on soil attributes quantification, also integrated with reflectance spectra and elevation data. The study area (198 ha) is located in Sao Paulo state, Brazil, and had plowed bare soil during the satellite image acquisition date. Soil samples were collected in a regular grid of 100 x 100 m (depths: 0-0.2 m and 0.8- 1.0 m); soil granulometry, organic matter (OM) and iron oxides were determined by wet chemistry analysis. In this study, an image of Landsat 5 was used for extracting LST using the inversion of Planck\'s function in band 6 (10,400 - 12,500 nm), and land surface emissivity was estimated using Normalized Difference Vegetation Index threshold method. Reflectance values were extracted from bands 1, 2, 3, 4, 5 and 7. Models for soil attributes quantification were performed using Linear Regression (LR), with samples from 62 auger points distributed in 14 toposequences. Simple LR was applied for generating prediction models based on LST and on elevation data (extracted from a Digital Elevation Model). Multiple LR was applied in order to generate prediction models using atmospherically corrected spectral reflectance from Visible, Near-Infrared and Shortwave infrared (Vis-NIR-SWIR) bands as predictors, and also for the prediction of soil attributes using simultaneously Vis-NIR-SWIR, LST and elevation data, and only significant variables identified by T-tests were used. Predictive performance of models was assessed based on adjusted coefficient of determination (R2adj), Root Mean Squared Error (RMSE, g kg-1) and Ratio of Performance to Interquartile Range (RPIQ) obtained in validation. Ordinary kriging was also performed and the resulted interpolated surfaces were compared to the maps obtained from the best LR model. There was significant correlation between soil attributes and reflectance, LST and elevation data, and soils with clay texture were differentiated from sandy soils based on LST mean values. For all soil attributes, models using only elevation presented the worst performance; models using only LST, moderate performance; and using Vis-NIR-SWIR bands, good predictive performance. For clay, the best model obtained had bands 4-7, LST and elevation as predictors; for sand and iron oxides, the best model had bands 4-7 and LST; for OM, band 4, band 7 and LST. The use of LST for estimating soil attributes increases the predictive performance of multiple LR models when associated with other variables obtained through remote sensing, particularly surface reflectance data, improving the validation of models reaching high R2adj, high RPIQ and low RMSE values. Maps for sand, OM and iron oxides obtained through ordinary kriging outperformed those obtained for the same attributes using LR models based on RS co-variables, and for clay, both approaches reached the same accuracy level. Mapping of soil clay, sand, OM and iron oxides contents through multiple LR models using Landsat 5 products is a simple and easy to reproduce technique, appropriate for soil attributes mapping in bare soil agricultural areas. / Os atributos do solo influenciam diretamente na sua temperatura de superfície. Apesar de existir vários estudos utilizando espectros de solos obtidos de satélite, a avaliação do solo por meio da Temperatura de Superfície Terrestre (em inglês Land Surface Temperature, LST) ainda é escassa. A ampla disponibilidade de dados termais de satélite e o desenvolvimento de algoritmos para derivar a LST facilitou o seu uso em estudos de solos. O objetivo desse trabalho foi avaliar variações da LST do solo devidas à sua composição e verificar o potencial de uso da LST na quantificação de atributos do solo, também integrada com dados de espectros de reflectância e elevação. A área de estudo (198 ha) está localizada no estado de São Paulo, Brasil, e estava com solo exposto e arado na data de aquisição da imagem de satélite. Amostras de solo foram coletadas em um grid regular de 100 x 100 m (profundidades: 0.02 m e 0.8-1.0 m); a granulometria do solo, matéria orgânica (MO) e óxidos de ferro foram determinados via análises físicas e químicas laboratoriais. Neste estudo, uma imagem do Landsat 5 foi utilizada para extrair a temperatura de superfície usando a inversão da função da Lei de Planck na banda 6 (10.400 - 12.500 nm), e a emissividade de superfície foi estimada utilizando o método do limiar do Índice de Vegetação da Diferença Normalizada. Valores de reflectância das bandas 1, 2, 3, 4, 5 e 7 foram extraídos. Modelos para quantificação de atributos do solo foram feitos usando Regressão Linear (RL), com amostras de 62 pontos de tradagem distribuídos em 14 topossequências. A RL simples foi aplicada para gerar modelos de predição baseados na LST e também na elevação (extraída de um modelo digital de elevação). A RL múltipla foi aplicada para gerar modelos de predição usando os espectros de reflectância com correção atmosférica das bandas do Visível, Infravermelho próximo e Infravermelho de ondas curtas (Vis-NIR-SWIR) como preditores; também foi aplicada para predição de atributos do solo usando simultaneamente dados do Vis-NIR-SWIR, LST e elevação, e apenas variáveis significativas identificadas por teste T foram usadas. A performance preditiva dos modelos foi avaliada baseada no coeficiente de determinação ajustado (R2adj), raiz do erro quadrático médio (RMSE, g kg-1) e razão de desempenho do intervalo interquartil (RPIQ) obtidos na validação. A krigagem ordinária também foi feita e as superfícies interpoladas resultantes foram comparadas com o melhor modelo de RL. Houve correlação significativa entre os atributos do solo e dados de reflectância, LST e elevação, e solos com textura argilosa foram diferenciados de solos arenosos com base em valores médios de LST. Para todos os atributos do solo, os modelos usando apenas elevação apresentaram a pior performance, modelos usando somente LST, performance moderada, e usando as bandas do Vis-NIR-SWIR, boa performance preditiva. Para argila, o melhor modelo obtido teve as bandas 4-7, LST e elevação como preditores; para areia e óxidos de ferro, o melhor modelo teve as bandas 4-7 e LST; para MO, banda 4, banda 7 e LST. O uso da LST para estimar atributos do solo aumenta a performance preditiva de modelos de RL múltipla quando associada a outras variáveis obtidas via sensoriamento remoto (SR), particularmente dados de reflectância de superfície, melhorando a validação dos modelos atingindo altos valores de R2adj e RPIQ e baixos valores de RMSE. Os mapas para areia, MO e óxidos de ferro obtidos via krigagem ordinária superaram aqueles obtidos para os mesmos atributos usando modelos de RL baseados em co-variáveis obtidas via SR, e para argila, ambas abordagens atingiram o mesmo nível de acurácia. O mapeamento dos conteúdos de argila, areia, matéria orgânica e óxidos de ferro do solo via modelos de RL múltipla utilizando produtos do Landsat 5 é uma técnica simples e fácil de reproduzir, apropriada para o mapeamento de atributos do solo em áreas de agricultura com solo exposto.

Imagens codificadas por matrizes de intensidade são tipicamente representadas por grande quantidade de dados. Embora existam inúmeras abordagens para análise de imagens, o conhecimento sobre problemas específicos é raramente considerado. Este trabalho trata sobre problemas de análises de imagens cujas soluções dependem do conhecimento sobre os dados envolvidos na aplicação específica. Para isso, utiliza técnicas de mineração de dados para modelar as respostas humanas obtidas de experimentos psicofísicos. Dois problemas de análise de imagens são apresentados: (1) a análise de formas e (2) a análise pictórica. No primeiro problema (1), formas de neurônios da retina (neurônios ganglionares de gato) são segmentadas e seus contornos submetidos a uma calibração dos parâmetros de curvatura considerando a segmentação manual de um especialista. Outros descritores, tais como esqueletos multi-escalas são explorados para eventual uso e avaliação da abordagem. No segundo problema (2), a análise pictórica de imagens de home-pages serve para avaliar critérios estéticos a partir de medidas de complexidade, contraste e textura. O sistema generaliza as respostas por um experimento psicofísico realizados com humanos. Os resultados objetivos com as duas abordagens revelaram-se promissores, surpreendentes e com ampla aplicabilidade. / Images coded by intensity matrices typically involve large amount of data. Although image analysis approaches are diverse, knowledge about specific problems is rarely considered. This work is about image analysis problems whose solutions depend on the knowledge about the involved data. In order to do so data mining techniques are applied to model human response to psychophysical experiments. Two image analysis problems are addressed: (1) shape analysis; and (2) pictorial analysis. In the former, neuronal images (ganglion retinal cells of cat) are segmented and curvature parameters are calibrated to identify extremities and branches on the shape considering human segmentation as a reference. Descriptors such as multiscale skeletons are also explored for potential application or evaluations. In the second problem, a pictorial analysis of home-pages images feed an artificial aesthetics criteria evaluator based on complexity, contrast and texture features. The system models and generalizes the obtained human responses to psychophysical experiment. The results for these two approaches are promising, surprising and widely applicable.

A superfície da terra foi modificada nos últimos 50 anos mais do que em qualquer outro período da História, mais intensa e rápida nos trópicos pela expansão das frentes de ocupação humana sobre floresta madura. A Amazônia brasileira, caracterizada pela alternância de ciclos econômicos extrativistas, exemplifica esse processo. Entre o abandono de áreas degradadas e a abertura de novas frentes de ocupação, ocorre a regeneração florestal. A floresta secundária tem uma reconhecida importância para o restabelecimento das funções dos ecossistemas e dos estoques de nutrientes perdidos da floresta madura, mas ignorados por muitos anos de taxas oficiais de desmatamento na Amazônia brasileira. Este estudo apresenta uma abordagem utilizando Análise de Imagens Baseada em Objetos Geográficos (GEOBIA) para classificar os estágios de sucessão secundária numa área com cerca de 11.124 km² na região de Santarém (Pará, Brasil). Dentre os resultados, foram produzidas 19 diferentes classificações cobrindo o período 1984 a 2016, que permitiu identificar a redução da floresta madura e da floresta secundária devido à expansão da fronteira agrícola. Outro resultado relevante foi a modelagem de uma árvore de decisão aplicável às imagens de refletância de superfície coletadas pelos satélites LANDSAT, processando esses atributos de classificação em um aplicativo de mineração de dados / The earth surface was modified in the last 50 years more than in any other period of the History, more intense and fast in the tropics by the expansion of human occupation frontiers on the mature forest. The Brazilian Amazon, characterized by alternating extractive economic cycles, exemplifies this process. Between the degraded areas abandonment and the new occupation fronts, forest regeneration takes place. The secondary forest has a recognized importance for the restoration of ecosystem functions and the nutrient stocks lost from the mature forest but ignored for many years of official deforestation rates in the Brazilian Amazon. In this study, an approach using Geographic Object-Based Imaging Analysis (GEOBIA) is presented to classify the stages of secondary succession in an area with near 11,124 km² on Santarém region (Pará State, Brazil). Among the results, 19 different classifications were produced covering the period 1984 to 2016, which allowed identify the reduction of mature forest and secondary forest due to agricultural frontier expansion. Another relevant result was the modeling of a decision tree applicable to surface reflectance images collected by the LANDSAT satellites, processing these classifications attributes in a data mining software

Este estudo trata da análise das imagens dos povos indígenas presentes no livro didático de História, triênio 2014-2016, do Ensino Fundamental II da Coleção Para Viver Juntos. O objetivo do trabalho é analisar as mensagens propagadas pela linguagem imagética sobre os indígenas brasileiros. Além disso, buscamos perceber como ela é trabalhada por professores e alunos na sala de aula. Selecionamos sete imagens referentes à temática indígena, sendo três do gravurista Théodore de Bry, duas do pintor Jean Baptiste Debret e duas fotografias, cujas legendas não referenciam o nome dos fotógrafos. Para o trabalho com as imagens, foi adotada a metodologia baseada na pesquisa-ação, com a aplicação de questionários semiestruturados e a realização de uma oficina com imagens na turma do 7º ano B, do Colégio Estadual José Luiz Siqueira. Através dos questionários e da oficina buscamos perceber as representações dos alunos sobre os povos indígenas, bem como intensificar os debates sobre as dimensões da implementação da Lei 11.645/2008, que tornou obrigatório o ensino de história e da cultura indígena nas instituições de ensino que oferecem educação básica no país. Para a análise das imagens, contamos com o método iconográfico de Erwin Panofsky além de outras metodologias propostas pelos historiadores contemporâneos. Enfim, o presente estudo apresenta metodologias que podem ajudar a potencializar a utilização da linguagem imagética no cotidiano escolar, contribuindo tanto para o questionamento das “verdades” e estereótipos relacionados à História indígena, quanto para a ampliação da “consciência histórica” dos alunos. / This study deals with an analysis of indigenous people images, which are present in history textbooks used in the last grades of elementary school, Para Viver Juntos collection, triennium 2014-2016. This work is intended to analyze messages that are issued by imagistic language in reference to Brazilian indigenous people. Besides that, we aim to perceive how teachers and students approach this image dimension in classroom. We have selected seven images regarding the indigenous theme, three by the illustrator Théodore de Bry, two by the painter Jean Baptiste Debret and two more pictures whose subtitles do not indicate the photographers‟ names. In order to carry out the work with those images, research-action was adopted as methodology, which also included applying semi-structured questionnaires and conducting a workshop on images in the 7th grade “B”, at José Luiz Siqueira State School. Through questionnaires and that workshop, we sought to notice the students‟ representations about indigenous people as well as intensify debates concerning the implementation of the law 11.645/2008, which made compulsory the indigenous history and culture teaching at schools that offer basic education in the country. For the purpose of this analysis, we counted on iconographic method by Erwin Panofsky, besides other methodologies that contemporary historians have recommended. Anyhow, this study presents methodologies that can help enhancing the use of imagistic language in school routine, contributing to both questioning of “truths” or stereotypes relating to indigenous History and raising of the students‟ “historical awareness”.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EVANISE ARAUJO CALD.pdf: 7566314 bytes, checksum: 376003b7f419eb861b263f45501b2c37 (MD5) Previous issue date: 2014-01-29 / Brazil is one of the largest seed producers in the world. Therefore, one must be sought ways to ensure seed quality, free from mechanical damage and/or infection. Computational techniques can assist on detecting these problems, indicating seeds that are or are not following the standards of the existing legislation. The use of digital image processing in agriculture has been established in various areas of knowledge. In agriculture, the digital image processing can help in the area of visual inspection of seeds, a tedious task and with human subjectivity. The digital image processing consists of several steps: image acquisition, preprocessing, segmentation, recognition and interpretation. Among all these steps, the acquisition is the most important, since following stages depend on it to get the desired information. The acquisition has an image capture device, lighting, among other items. An acquisition system that is not developed to a defined purpose can produce inefficient images for the image processing system. For instance, the system can detect a non-existent disease or mechanical damages in the seed, presenting false positives and false negatives, due to the presence of residues in the environment or a wrong image resolution. The objective of this work is to choose the best methodology for capturing images for analysis of seed quality of maize. This was done through two measures of distances between histograms, the intersection and the correlation. To evaluate the performance of the developed methodologies in terms of repeatability and reproducibility, three replications of nine image groups were performed after the systematic rearrangement of equipment in each repetition; and three replicates of nine image groups in which the equipments were not removed from setup; at the end, each repetition had 81 images. As a result, it was verified the need to perform a calibration procedure of the acquisition system at each repetition; and that there is a constancy in the images, for the same repetition, obtaining, for the best case, a distance between histograms of 0.99804 ± 0.00124, with the correlation metric. / O Brasil é um dos maiores produtores de sementes mundiais. Portanto, devem-se buscar meios de garantir sementes de qualidade, livres de danos mecânicos e/ou infecções. Técnicas computacionais podem auxiliar na detecção desses problemas, indicando sementes que estão ou não no padrão da legislação vigente. O uso do processamento digital de imagens na agricultura vem sendo estabelecido em diversas áreas de conhecimento. Na agricultura, o processamento digital de imagens pode auxiliar na área de inspeção visual de sementes, uma tarefa tediosa e com subjetividade humana. O processamento digital de imagens é composto por várias etapas: aquisição de imagem, pré-processamento, segmentação, reconhecimento e interpretação. Dentre todas essas etapas a aquisição é uma das mais importantes, pois, as fases seguintes dependem dela para obter a informação desejada. Na aquisição tem-se o dispositivo de captura das imagens, a iluminação da cena, dentre outros itens. Um sistema de aquisição não direcionado para o fim que se propõe pode produzir imagens ineficazes para o sistema de processamento de imagem. Por exemplo, detectar uma doença ou danos mecânicos inexistentes em uma semente, ou seja, apresentando falsos positivos e falsos negativos, devido à presença de resíduos no ambiente ou à resolução da imagem estar errada. O objetivo deste trabalho é escolher a melhor metodologia para a captura de imagens para fins de análise de qualidade de sementes de milho. Isso foi feito através de duas medidas de distâncias entre histogramas de imagens, a interseção e a correlação. Para avaliar o desempenho das metodologias elaboradas, em termos de repetitividade e reprodutibilidade, foram realizadas três repetições, de nove grupos de imagens, após o rearranjo sistemático dos equipamentos em cada repetição; e três repetições, de nove grupos de imagens, em que os equipamentos não foram retirados do lugar; sendo que em cada repetição eram obtidas 81 imagens. Como resultados, verificaram-se a necessidade de efetuar um procedimento de calibração do sistema de aquisição em cada repetição; e uma constância nas imagens, para a mesma repetição, obtendo, para o melhor caso, uma distância entre histogramas, pela métrica da correlação, de 0,99804 ± 0,00124.

O ouro, assim como outros bens minerais, é uma commodity, ou seja, um produto não diferenciado, com preço determinado pelo mercado internacional, sem a interferência de seus produtores. Diante desse cenário, associado à exaustão dos depósitos minerais de maiores teores, as mineradoras vêm buscando melhores formas de aproveitamento de matérias-primas minerais mais complexas quanto à extração e ao beneficiamento. Os retornos financeiros são obtidos no estrito controle da produção com redução de custos e mitigação de perdas nas operações unitárias. A caracterização tecnológica está inserida como uma abordagem multidisciplinar e fundamental para o melhor aproveitamento dos bens minerais. Possibilita um maior conhecimento do minério e das associações minerais presentes, que auxiliará no desenvolvimento das alternativas de explotação e na otimização do processo em funcionamento. Dentre os procedimentos de caracterização das associações minerais mais acurados citam-se os sistemas automatizados de análise de imagens adquiridas por microscopia eletrônica de varredura. Permitem a avaliação qualitativa ou quantitativa de grande número de partículas quanto à composição química e mineral, partição de elementos nos minerais presentes, formas de associações e liberação entre os minerais. Este estudo se concentra na caracterização de quatro amostras mineralizadas a ouro, de diferentes regiões do Brasil, pela análise automatizada de imagens e por métodos laboratoriais de separações minerais e extração hidrometalúrgica do ouro. A combinação de procedimentos laboratoriais com a análise de imagens permitiu confrontar os resultados das recuperações potenciais, fornecendo subsídios para abordagens de processo, para obtenção da máxima recuperação do ouro e para diagnosticar as características interferentes nesses processos. / Gold and other mineral goods are considered commodities, i.e., a non-differentiated product, at a price determined by the international market, without control of its producers. Given this, coupled with the exhaustion of mineral deposits of higher content, mining companies have been trying to find best procedure alternatives of more complex raw mineral matter. The financial returns are achieved by means of strict production controls, cost reduction and mitigation of losses in unit operations. In this context, process mineralogy is a multidisciplinary and fundamental approach to the better use of mineral goods. Enables a greater knowledge of the ore and its associations, to assist in the development of process alternatives to optimize mineral beneficiation plants. SEM-based automated images analysis is one of the most precise procedures to characterize mineral associations. These systems allow the qualitative or quantitative evaluation of a large number of particles, both as to its chemical and mineralogical content, partition of elements of interest among different minerals, phase\'s associations and liberation. This study focus on the characterization of four gold-mineralized samples from different regions of Brazil, through SEM-based automated image analysis and mineral separations at laboratory scale. The combination of experimental procedures with images analysis allowed the comparison of the results of possible recoveries, providing subsidies for process approaches, to obtain the maximum recovery of gold, and to diagnose the interfering features in these processes.

Made available in DSpace on 2017-07-21T19:26:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Talita Rosas Ferreira.pdf: 6282017 bytes, checksum: f3b7825f0878fb8865db212f2fd79a70 (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The computed tomography (CT) represents a technique that provides images of samples, allowing the study of different soil physical phenomena by qualitative and quantitative analysis in 2D and 3D. In the area of applied physics to porous media is a matter of investigation the definition of representative elementary areas (REA) regarding measurements of physical properties of this media. REA is related to the minimum area of a sample needed to represent its characteristics of interest. The aim of this study was to define REAs to be adopted for density (ρs) measurements from sample soil collected in volumetric rings. Having this purpose in mind, three soils with different textures were analyzed: Geric Ferralsol (GF), Rhodic Ferralsol (RF) and Eutric Nitosol (EN). Six samples from each soil were submitted to the method of volumetric ring (VR) and CT for ρs evaluation. A first generation tomograph equipped with 241Am gamma-ray source was used in the image acquisition. Consecutive areas were selected according to three different schemes (consecutive areas increasing from a first area selected at the center of the image and consecutive areas increasing from a first area selected at the inferior and superior borders of the sample) with size areas ranging from 1.2 to 678.8 mm². For ρs measurements, the following criteria were adopted: 1) relative deviation (RD) between ρs – RV and each of the areas not superior to 10, 8, 6, 4 and 2%; 2) RD between ρs - CT obtained for the last area selected inside the tomographic image and each of the remaining areas equally not superior than the criteria from item 1; 3) that at least three consecutive areas must not differ in RD values among themselves, using the variation criterion presented in items 1 and 2. It was considered that the REA for ρs was reached at the variation criteria of 4%. The REA found for ρs, according to the area selection starting from the center, superior and inferior borders of the tomographic images, were: 432.0; 393.3 and 334.0 mm² (GF), 473.1; 457.4 and 393.3 mm² (RF) and 349.7; 457.4 and 334,0 mm² (EN), respectively. The results obtained by the area selection starting from the center were assumed to be the real values of REA for the studied soils. In this study, it was also proposed an alternative criterion of analysis based on the results obtained, which use as reference, simultaneously, the methods of VR and CT. Therefore, it was possible to define that áreas measuring 432.0 mm² e 349.7 mm² provide, respectively , reliable density values for the LVA and NV soils. / A Tomografia Computadorizada (TC) é uma técnica que fornece imagens do interior de amostras, permitindo a investigação de diferentes fenômenos físicos que ocorrem no solo por meio de análises qualitativas e quantitativas em 2D e 3D. Na área de física aplicada a meios porosos, uma questão que vem sendo estudada nos últimos anos diz respeito à definição de áreas elementares representativas (AER) para medidas de propriedades físicas desses meios. A AER está relacionada com a área mínima de uma amostra, necessária para representar suas características de interesse. O objetivo deste estudo foi definir AERs para medidas de densidade (ρs) de amostras de solo coletadas em anéis volumétricos. Para isso, três solos de diferentes texturas foram analisados: Latossolo Vermelho-amarelo (LVA), Latossolo Vermelho (LVE) e Nitossolo Vermelho (NV). Seis amostras de cada solo foram submetidas a dois métodos para determinação da sua ρs: método do anel volumétrico (AV) e da TC. Para a obtenção das imagens foi utilizado um tomógrafo de raios gama de primeira geração equipado com fonte de 241Am. Foram selecionadas, nas imagens tomográficas, áreas consecutivas, de acordo com três diferentes esquemas (áreas concêntricas crescentes a partir de uma área no centro da amostra e áreas crescentes a partir de uma área selecionada nas bordas inferior e superior da amostra), com áreas variando de 1,2 até 678,8 mm². Para medidas de ρs, os seguintes critérios foram adotados para a definição da AER: 1) desvio relativo (DR) entre o valor médio de ρs - AV e cada uma das demais áreas não superior a 10, 8, 6, 4 e 2%; 2) DR entre o valor médio de ρs - TC obtido para a última área (UA) selecionada na imagem tomográfica e para cada uma das demais áreas igualmente não superior aos critérios do item 1; 3) que pelo menos três áreas consecutivas não devessem diferir entre si nos valores de ρs, de acordo com os itens 1 e 2. Considerou-se que a AER para a ρs foi atingida no critério de variação de 4%. As AERs obtidas para ρs, de acordo com uma seleção de áreas partindo do centro, face inferior e face superior das imagens tomográficas foram, respectivamente, 432,0; 393,3 e 334,0 mm² (solo LVA), 473,1; 457,4 e 393,3 mm² (solo LVE) e 349,7; 457,4 e 334,0 mm² (solo NV). Os resultados obtidos por meio da seleção de áreas partindo do centro das imagens tomográficas foram adotados como valores oficiais de AER dos solos estudados. Também foi proposto neste trabalho um novo critério de análise baseado nos resultados que utilizam como referência os métodos do AV e da TC, simultaneamente, a partir do qual foi possível determinar que as áreas de tamanho 432,0 mm² e 349,7 mm², respectivamente, fornecem valores de densidade confiáveis para os solos LVA e NV.