Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-10T14:40:46Z No. of bitstreams: 2 Estudo da Influência dos Erros na Estimativa de Parâmetros Termofísicos_Tese de Doutorado_Renata Nunes Tavares da Silva.pdf: 4314250 bytes, checksum: 65ae2d9dd81fbc2ec1acaf9373753eec (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-10T14:40:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Estudo da Influência dos Erros na Estimativa de Parâmetros Termofísicos_Tese de Doutorado_Renata Nunes Tavares da Silva.pdf: 4314250 bytes, checksum: 65ae2d9dd81fbc2ec1acaf9373753eec (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-08 / A termografia por infravermelho é uma técnica de ensaio não-destrutivo que obtém imagens térmicas de objetos. Ela pode ser usada de forma quantitativa na solução de problemas inversos de condução de calor. Normalmente esses problemas inversos são resolvidos a partir da: (a) obtenção de temperaturas a partir de um instrumento de medição; (b) solução do problema direto; e (c) minimização do erro entre as temperaturas experimentais e estimadas. As diferenças são a forma de medir as temperaturas e o método de minimização empregado. O principal objetivo desse trabalho é analisar como os erros da câmera de infravermelho influenciam na precisão da estimativa de parâmetros termofísicos de materiais. Foi realizado um levantamento dos erros de uma câmera de infravermelho real. Também foram simulados experimentos computacionais para a geração de imagens térmicas do resfriamento de uma placa de gesso. Depois foram adicionados os erros levantados. Para simular diferentes resoluções de câmeras, foram implementadas diferentes máscaras com várias distribuições e quantidade de pixels. Para representar a temperatura superficial da amostra foram usados três índices, calculados a partir das máscaras implementadas. Os índices utilizados foram: a temperatura média superficial, temperatura média quadrática superficial, e temperatura máxima superficial. Também foi desenvolvido um método automático baseado na técnica de Levenberg- Marquardt para resolver o problema inverso de condução de calor as diferentes combinações máscara_índice. Os resultados mostraram que o erro sistemático que varia apenas com a distância do pixel ao centro da imagem provoca uma maior influência, ou seja, um erro percentual do parâmetro estimado em relação ao parâmetro de referência, nas estimativas da capacidade térmica do gesso. Enquanto que um erro sistemático que depende apenas da temperatura registrada no pixel da imagem influencia mais na estimativa da condutividade térmica gesso. Para um desvio médio de 1,46 °C houve erro% de 15% no rcp, e para um desvio médio de 0,81°C o erro% foi de 25% no k. Comprovando a importância da frequência das calibrações da câmera de infravermelho que será usada para medir temperaturas a serem usadas em problemas inversos de transferência de calor. Os erros aleatórios provocaram os maiores erros percentuais nas estimativas feitas com a temperatura máxima superficial da amostra. Para esse tipo de erro, a maior influência é na estimativa da condutividade térmica do gesso. A diferença entre usar a temperatura média ou máxima não é tão importante se os erros considerados são os sistemáticos, mas se os erros são aleatórios a diferença é enorme.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:37:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10377_Dissertação Marcelo Mattos Gandini.pdf: 3767395 bytes, checksum: 2d316bb122ac1175a9dcbead496d106c (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / O Estudo de caso do atelier de fotografia analógica tem como escopo investigar a produção de imagens fotográficas a partir de processos alternativos de produção de imagens. O foco da investigação está na descrição da trajetória desse processo, a partir da oferta de uma disciplina optativa no Centro de Artes da Universidade Federal do Espírito Santo-UFES, denominada Ateliê de Fotografia Analógica: Processos Alternativos de produção de imagem para alunos regulares e egressos desta instituição. O trabalho refletiu sobre processos de criação imagética por meio de procedimentos fotográficos analógicos a partir dos processos fotográficos, tais como: negativo construído artesanalmente, palimpsesto, cianótipo e quimigrama, destacando também a constituição híbrida dessas formas. Estudamos as produções e articulações dessas imagens, sendo analisados os discursos verbais escritos produzidos pelos estudantes produtores e as imagens e seus processos alicerçados em experiências no laboratório de fotografia. Fundamentam esta pesquisa teóricos como Vilém Flusser, Walter Benjamin, Roland Barthes e Luiz Guimarães Monforte, que discutiram e problematizaram a imagem fotográfica, possibilitando um entendimento dos diferentes caminhos poéticos, técnicos e conceituais na atualidade. Para análise dos sentidos das imagens e dos discursos produzidos utilizou-se a teoria da significação e a semiótica plástica proposta por Algirdas Julien Greimas e Jean Marie Floch, a partir de estudos de Anamélia Bueno Buoro e Moema Martins Rebouças. Investigou-se as possibilidades das técnicas fotográficas inerentes às superfícies sensíveis e fotossensíveis, às soluções fotoquímicas e para o cruzamento dessas possibilidades fotográficas com outras linguagens. Ao abster-se da máquina fotográfica, o trabalho confronta as imagens com suas especificidades e busca desvendar os caminhos de processos diversos de produção, para a partir delas desvelar as imagens produzidas e os discursos.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-15T17:46:36Z No. of bitstreams: 1 2015_AlessandraCristinadePaulaSilveira.pdf: 50764459 bytes, checksum: c573778d4cd0c33649569da7b6770459 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-07-21T16:48:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AlessandraCristinadePaulaSilveira.pdf: 50764459 bytes, checksum: c573778d4cd0c33649569da7b6770459 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T16:48:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AlessandraCristinadePaulaSilveira.pdf: 50764459 bytes, checksum: c573778d4cd0c33649569da7b6770459 (MD5) / O objetivo deste estudo in vitro foi avaliara adaptação marginal e interna de coroas totais obtidas a partir de blocos pré-fabricados de Lava Ultimate 3M ESPE (resina nanocerâmica) e IPS e.max CAD IvoclarVivadent(cerâmica de dissilicato de lítio) com dois tipos de moldagem digital, câmera intraoralBluecam e câmera intraoralOmnicam, por meio do microtomógrafo. Métodos: Dez terceiros molares humanos hígidos foram preparados para receber coroas totais. Para cada molar preparado, foram realizadas duas impressões ópticas, uma com a Bluecam e a outra com a Omnicam, onde foram fresadas quatro diferentes coroas. Os quatro grupos formados foram: Grupo1 (Lava Ultimate+Bluecam); Grupo 2 (Emax+Bluecam); Grupo 3 (Lava Ultimate+Omnicam); Grupo 4 (Emax+Omnicam). A avaliação da adaptação marginal e interna sem ajuste foi realizada com a simulação da cimentação de cada coroa em seu respectivo dente com um silicone leve. O conjunto foi levado a um microtomógrafo e a discrepância marginal foi avaliada bidimensional e tridimensional para as variáveis gap axial (GA), gap oclusal (GO), gap marginal (GM), desadaptação marginal absoluta (DMA) e desadaptação entre a coroa e preparo (DCP). A significância estatística foi avaliada com o teste Shapiro-Wilk e ANOVA (p <0.05). O teste de Tukey como post hoc associado com a correção de Bonferroni, e Kruskal Wallis (p<0.05) com Mann-Whitney, como post hoc associado com a correção de Bonferroni para ajuste de múltiplas comparações.Resultados: As câmeras Bluecam e Omnicam, não foram observadas diferenças significativas para as variáveis GA (p= 0.2325) e GO ( p= 0.1400). Para Lava Ultimate e Emax-cad, não foram observadas diferenças significativas para GA (p=0.9495). No entanto para GO, o material resinoso apresentou valores significativamente menores que o material cerâmico (p=0.0026). Para GM e DMA não indicou diferença significativa entre os grupos (p=0.8018). Para análise 3D, observou-se diferenças significativas entre as câmeras para a variável DCP (p=0.0212), sendo que a Bluecam apresentou os menores valores. Para o Lava Ultimate e Emax-cad, também foram observadas diferenças significativas para variável DCP, sendo que o material resinoso apresentou valores significativamente menores que o material cerâmico (p=0.0052). Conclusão: As adaptações marginais avaliadas de todos os grupos apresentaram valores dentro da normalidade. Observou-se uma melhor adaptação das coroas fabricadas com Lava Ultimate associado à câmera Bluecam quando comparado aos grupos em que a câmera Omnicam foi usada. O uso do microtomógrafo permitiu a avaliação 2D e 3D da desadaptação marginal entre o preparo dental e a restauração. / The aim of this in vitro study was to evaluate the quality of marginal and internal fit of full-crowns obtained from pre-fabricated blocks of Lava Ultimate 3M ESPE (nanoceramic resin) and IPS e.max CAD (lithium disilicate ceramic) with two intraoral cameras, Bluecam and OmniCam, usingmicro-tomography. Methods: Ten healthy human third molars were prepared to receive crowns. For each prepared molar, there were two digital impressions, one with Bluecam and the other with OmniCam. Four groups were formed: Group 1 (Lava Ultimate +Bluecam); Group 2 (Emax+Bluecam); Group 3 (Lava Ultimate+OmniCam); Group 4 (Emax+OmniCam). Before measuring the fit precision, all crowns were stabilized with a silicone material. After, each unit (crown + prepared tooth) was taken to the μCT and the marginal and internal discrepancy was analyzed by different software. A total of 120 measurements were performed in each crown: 40 for axial gap (GA), 40 for oclusal gap (GO), 20 for marginal gap (GM) e 20 for absolute marginal discrepancy (DMA). Results: Regarding internal adaptation, group 1 showed better GA values associated with lower value GO; while Group 4 showed low values of GA, but with high-value GO, thus suggesting the presence of premature contacts in the axial walls preventing better fit precision. Regarding marginal adaptation, no significant differences were observed. In assessing the mismatch between the crown and preparation (DCP) by the 3-D reconstruction, Group 1 presented significantly lower values as compared to groups 3 and 4. Conclusion: The marginal adaptations assessed in all groups showed values within the normal range. Moreover, the nanoceramic resin associated with the Bluecam intraoral showed the best results for marginal and internal adaptation when compared to the groups that used the Omnicam camera. The use of μCT provided a high resolution evaluation of marginal and internal gaps between tooth preparation and restoration, with a 2-D and 3-D assessment.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T14:25:30Z No. of bitstreams: 1 serpentini2009.pdf: 12924209 bytes, checksum: 2f48977be81dbf0b08b3ccfa824d2703 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-17T14:34:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 serpentini2009.pdf: 12924209 bytes, checksum: 2f48977be81dbf0b08b3ccfa824d2703 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T14:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 serpentini2009.pdf: 12924209 bytes, checksum: 2f48977be81dbf0b08b3ccfa824d2703 (MD5) / É descrito neste trabalho o desenvolvimento completo de uma câmera digital especial para uso científico e sua aplicação em espectrofotometria. São detalhadas todas as etapas do desenvolvimento da câmera, que cobre a fundamentação teórica até o projeto de circuitos, montagem de placas de circuito impresso e desenvolvimento de softwares. A câmera desenvolvida neste trabalho foi proposta com intuito de ser inserida ao espectrofotometro construído no Laboratório de Propriedades Ópticas (LaPO) do Instituto de Física da Universidade Federal da Bahia. Este equipamento permite a mudança do método de varredura atualmente utilizado para um sistema instantâneo de aquisição, o que proporciona uma maior produtividade dos pesquisadores do LaPO. É proposto também um método para simplificacão na geração de sinais em sistemas embarcados, com possibilidade de uso em sistemas de tempo real. Experimentalmente após integração e calibração da câmera ao espectrofotometro, foram adquiridos dados que se mostraram satisfatórios aos propósitos experimentais.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2987_1.pdf: 8666109 bytes, checksum: 33e00abd7fc7fd3d0c5b1e545e26b856 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Reconstrução 3D é uma área de pesquisa que engloba várias técnicas com o propósito de recuperar modelos que representem precisamente um objeto ou um cenário em três dimensões, enfatizando características de interesse como, por exemplo, a forma, a textura ou a estrutura. O cerne de algoritmos de Struture from Motion (SfM), que é um tipo de técnica de reconstrução 3D bastante promissor, visa a obtenção da geometria 3D da cena a partir de um conjunto de imagens bidimensionais, além da posição e orientação da câmera no momento da captura. Para cada par de imagens é possível estimar a profundidade de um ponto conhecendo-se os parâmetros intrínsecos e extrínsecos da câmera e as coordenadas bidimensionais referentes a um mesmo ponto em cada foto, apesar de não ser possível determinar o tamanho real do objeto. Além disso, cada par de imagens produz uma reconstrução em um sistema de coordenadas distinto. Portanto, devido a essa falta de escala uniforme e das câmeras estarem em bases diferentes, é necessária a utilização de algoritmos que levem as câmeras para uma mesma base de referência, ou seja, que alinhem as câmeras e que criem uma reconstrução completa, pois, há pontos em algumas imagens que não são contemplados por outras. Esta dissertação de mestrado descreve os esforços empregados na investigação dos principais algoritmos de alinhamento, sua implementação e o aperfeiçoamento dos mesmos quando necessário, além de identificar o quão preciso é cada método. Entre as técnicas propostas na literatura foram utilizadas quatro abordagens, uma baseada na composição das matrizes de pose, duas baseadas na matriz de homografia e uma na correspondência entre os pontos 2D e os pontos 3D. Cada algoritmo se baseia em diferentes técnicas que resultam em matrizes de câmera distintas que ao serem fatoradas definem uma translação e a rotação semelhante. A fim de melhorar a precisão dos resultados gerados, foi utilizado o Sparse Bundle Adjustment (SBA) ao final de cada método. Para analisar os algoritmos, foi definida uma metodologia de comparação com métricas que avaliam os resultados não só qualitativamente como quantitativamente. Os critérios propostos foram a comparação dos pontos reconstruídos com o ground-truth, a análise dos erros de projeção e epipolar, as poses das câmeras e o tempo de execução. A metodologia foi aplicada tanto para dados sintéticos quanto para dados reais e, todos obtiveram resultados visualmente coerentes. Porém, a técnica de 2D3D se mostrou com resultados mais precisos

É descrito o projeto de um sistema baseado em visão computacional, para o reconhecimento de poses manuais distintas, além da discriminação e rastreamento de seus membros. Entre os requisitos prioritários deste software estão a eficácia e a eficiência para essas tarefas, de forma a possibilitar o controle em tempo real de sistemas computacionais, por meio de gestos de mãos. Além desses fatores, a portabilidade para outros dispositivos e plataformas computacionais, e a possibilidade de extensão da quantidade de poses iniciais, também consiste em condições importantes para a sua funcionalidade. Essas características tendem a promover a popularização da interface proposta, possibilitando a sua aplicação para diversas finalidades e situações; contribuindo dessa forma para a difusão deste tipo de tecnologia e o desenvolvimento das áreas de interfaces gestuais e visão computacional. Vários métodos foram desenvolvidos e pesquisados com base na metodologia de extração de características, utilizando algoritmos de processamento de imagens, análise de vídeo, e visão computacional, além de softwares de aprendizado de máquina para classificação de imagens. Como dispositivo de captura, foi selecionada uma câmera de profundidade, visando obter informações auxiliares aos vários processos associados, reduzindo assim os custos computacionais inerentes e possibilitando a manipulação de sistemas eletrônicos em espaços virtuais tridimensionais. Por meio desse dispositivo, foram filmados alguns voluntários, realizando as poses manuais propostas, de forma a validar os algoritmos desenvolvidos e possibilitar o treinamento dos classificadores utilizados. Esse registro foi necessário, já que não foram encontradas bases de dados disponíveis contendo imagens com informações adequadas para os métodos pesquisados. Por fim, foi desenvolvido um conjunto de métodos capaz de atingir esses objetivos, através de sua combinação para adequação a diferentes dispositivos e tarefas, abrangendo assim todos os requisitos identificados inicialmente. Além do sistema implementado, a publicação da base de imagens de poses de mãos produzida também consiste em uma contribuição para as áreas do conhecimento associadas a este trabalho. Uma vez que as pesquisas realizadas indicam que esta base corresponde ao primeiro conjunto de dados disponibilizado, compatíveis com vários métodos de detecção de gestos manuais por visão computacional, acredita-se que esta venha a auxiliar ao desenvolvimento de softwares com finalidades semelhantes, além possibilitar uma comparação adequada entre o desempenho desses, por meio de sua utilização. / A project of a computer vision based system is described here, for the recognition of different kinds of hand poses, in addition to the discrimination and tracking of its members. Among the software requirements priority, were the efficiency and effectiveness in these tasks, in order to enable the real time control of computer systems by hand gestures. Besides these features, the portability to various devices and computational platforms, and the extension possibility of initial pose number, are also importants conditions for its functionality. Several methods have been developed and researched, based on the methodology of feature extraction, using image processing, video analysis, and computer vision algorithms; in addition to machine learning software for image classification. As capture device, was selected a depth camera, in order to obtain helper information to several associated processes, so reducing the computational costs involved, and enabling handling electronic systems in three-dimensional virtual spaces. Through this device, some volunteers were recorded, performing the proposed hand poses, in order to validate the developed algorithms and to allow the used classifiers training. This record was required, since available databases containing images with relevant information for researched methods was not found. Finally, were developed a set of methods able to achieve these goals, through its combination for adaptation to different devices and tasks, thus covering all requirements initially identified. Besides the developed system, the publication of the hand poses image database produced, is also an contribution to the field of knowledge related with this work. Since the researches carried out indicated that this database is the first set of available data, compatible with different computer vision detection methods for hand gestures, it\'s believed that this will assist in developing software with similar purposes, besides permit a proper comparison of the performances, by means of its use.

É descrito o projeto de um sistema baseado em visão computacional, para o reconhecimento de poses manuais distintas, além da discriminação e rastreamento de seus membros. Entre os requisitos prioritários deste software estão a eficácia e a eficiência para essas tarefas, de forma a possibilitar o controle em tempo real de sistemas computacionais, por meio de gestos de mãos. Além desses fatores, a portabilidade para outros dispositivos e plataformas computacionais, e a possibilidade de extensão da quantidade de poses iniciais, também consiste em condições importantes para a sua funcionalidade. Essas características tendem a promover a popularização da interface proposta, possibilitando a sua aplicação para diversas finalidades e situações; contribuindo dessa forma para a difusão deste tipo de tecnologia e o desenvolvimento das áreas de interfaces gestuais e visão computacional. Vários métodos foram desenvolvidos e pesquisados com base na metodologia de extração de características, utilizando algoritmos de processamento de imagens, análise de vídeo, e visão computacional, além de softwares de aprendizado de máquina para classificação de imagens. Como dispositivo de captura, foi selecionada uma câmera de profundidade, visando obter informações auxiliares aos vários processos associados, reduzindo assim os custos computacionais inerentes e possibilitando a manipulação de sistemas eletrônicos em espaços virtuais tridimensionais. Por meio desse dispositivo, foram filmados alguns voluntários, realizando as poses manuais propostas, de forma a validar os algoritmos desenvolvidos e possibilitar o treinamento dos classificadores utilizados. Esse registro foi necessário, já que não foram encontradas bases de dados disponíveis contendo imagens com informações adequadas para os métodos pesquisados. Por fim, foi desenvolvido um conjunto de métodos capaz de atingir esses objetivos, através de sua combinação para adequação a diferentes dispositivos e tarefas, abrangendo assim todos os requisitos identificados inicialmente. Além do sistema implementado, a publicação da base de imagens de poses de mãos produzida também consiste em uma contribuição para as áreas do conhecimento associadas a este trabalho. Uma vez que as pesquisas realizadas indicam que esta base corresponde ao primeiro conjunto de dados disponibilizado, compatíveis com vários métodos de detecção de gestos manuais por visão computacional, acredita-se que esta venha a auxiliar ao desenvolvimento de softwares com finalidades semelhantes, além possibilitar uma comparação adequada entre o desempenho desses, por meio de sua utilização. / A project of a computer vision based system is described here, for the recognition of different kinds of hand poses, in addition to the discrimination and tracking of its members. Among the software requirements priority, were the efficiency and effectiveness in these tasks, in order to enable the real time control of computer systems by hand gestures. Besides these features, the portability to various devices and computational platforms, and the extension possibility of initial pose number, are also importants conditions for its functionality. Several methods have been developed and researched, based on the methodology of feature extraction, using image processing, video analysis, and computer vision algorithms; in addition to machine learning software for image classification. As capture device, was selected a depth camera, in order to obtain helper information to several associated processes, so reducing the computational costs involved, and enabling handling electronic systems in three-dimensional virtual spaces. Through this device, some volunteers were recorded, performing the proposed hand poses, in order to validate the developed algorithms and to allow the used classifiers training. This record was required, since available databases containing images with relevant information for researched methods was not found. Finally, were developed a set of methods able to achieve these goals, through its combination for adaptation to different devices and tasks, thus covering all requirements initially identified. Besides the developed system, the publication of the hand poses image database produced, is also an contribution to the field of knowledge related with this work. Since the researches carried out indicated that this database is the first set of available data, compatible with different computer vision detection methods for hand gestures, it\'s believed that this will assist in developing software with similar purposes, besides permit a proper comparison of the performances, by means of its use.

Este trabalho apresenta um sistema de auxilio à navegação autônoma para veículos terrestres com foco em ambientes estruturados em um cenário agrícola. É gerada a estimativa das posições dos obstáculos baseado na fusão das detecções provenientes do processamento dos dados de duas câmeras, uma estéreo e outra térmica. Foram desenvolvidos três módulos de detecção de obstáculos. O primeiro módulo utiliza imagens monoculares da câmera estéreo para detectar novidades no ambiente através da comparação do estado atual com o estado anterior. O segundo módulo utiliza a técnica Stixel para delimitar os obstáculos acima do plano do chão. Por fim, o terceiro módulo utiliza as imagens térmicas para encontrar assinaturas que evidenciem a presença de obstáculo. Os módulos de detecção são fundidos utilizando a Teoria de Dempster-Shafer que fornece a estimativa da presença de obstáculos no ambiente. Os experimentos foram executados em ambiente agrícola real. Foi executada a validação do sistema em cenários bem iluminados, com terreno irregular e com obstáculos diversos. O sistema apresentou um desempenho satisfatório tendo em vista a utilização de uma abordagem baseada em apenas três módulos de detecção com metodologias que não tem por objetivo priorizar a confirmação de obstáculos, mas sim a busca de novos obstáculos. Nesta dissertação são apresentados os principais componentes de um sistema de detecção de obstáculos e as etapas necessárias para a sua concepção, assim como resultados de experimentos com o uso de um veículo real. / This work presents a support system to the autonomous navigation for ground vehicles with focus on structured environments in an agricultural scenario. The estimated obstacle positions are generated based on the fusion of the detections from the processing of data from two cameras, one stereo and other thermal. Three modules obstacle detection have been developed. The first module uses monocular images of the stereo camera to detect novelties in the environment by comparing the current state with the previous state. The second module uses Stixel technique to delimit the obstacles above the ground plane. Finally, the third module uses thermal images to find signatures that reveal the presence of obstacle. The detection modules are fused using the Dempster-Shafer theory that provides an estimate of the presence of obstacles in the environment. The experiments were executed in real agricultural environment. System validation was performed in well-lit scenarios, with uneven terrain and different obstacles. The system showed satisfactory performance considering the use of an approach based on only three detection modules with methods that do not prioritize obstacle confirmation, but the search for new ones. This dissertation presents the main components of an obstacle detection system and the necessary steps for its design as well as results of experiments with the use of a real vehicle.

Este trabalho apresenta um sistema de auxilio à navegação autônoma para veículos terrestres com foco em ambientes estruturados em um cenário agrícola. É gerada a estimativa das posições dos obstáculos baseado na fusão das detecções provenientes do processamento dos dados de duas câmeras, uma estéreo e outra térmica. Foram desenvolvidos três módulos de detecção de obstáculos. O primeiro módulo utiliza imagens monoculares da câmera estéreo para detectar novidades no ambiente através da comparação do estado atual com o estado anterior. O segundo módulo utiliza a técnica Stixel para delimitar os obstáculos acima do plano do chão. Por fim, o terceiro módulo utiliza as imagens térmicas para encontrar assinaturas que evidenciem a presença de obstáculo. Os módulos de detecção são fundidos utilizando a Teoria de Dempster-Shafer que fornece a estimativa da presença de obstáculos no ambiente. Os experimentos foram executados em ambiente agrícola real. Foi executada a validação do sistema em cenários bem iluminados, com terreno irregular e com obstáculos diversos. O sistema apresentou um desempenho satisfatório tendo em vista a utilização de uma abordagem baseada em apenas três módulos de detecção com metodologias que não tem por objetivo priorizar a confirmação de obstáculos, mas sim a busca de novos obstáculos. Nesta dissertação são apresentados os principais componentes de um sistema de detecção de obstáculos e as etapas necessárias para a sua concepção, assim como resultados de experimentos com o uso de um veículo real. / This work presents a support system to the autonomous navigation for ground vehicles with focus on structured environments in an agricultural scenario. The estimated obstacle positions are generated based on the fusion of the detections from the processing of data from two cameras, one stereo and other thermal. Three modules obstacle detection have been developed. The first module uses monocular images of the stereo camera to detect novelties in the environment by comparing the current state with the previous state. The second module uses Stixel technique to delimit the obstacles above the ground plane. Finally, the third module uses thermal images to find signatures that reveal the presence of obstacle. The detection modules are fused using the Dempster-Shafer theory that provides an estimate of the presence of obstacles in the environment. The experiments were executed in real agricultural environment. System validation was performed in well-lit scenarios, with uneven terrain and different obstacles. The system showed satisfactory performance considering the use of an approach based on only three detection modules with methods that do not prioritize obstacle confirmation, but the search for new ones. This dissertation presents the main components of an obstacle detection system and the necessary steps for its design as well as results of experiments with the use of a real vehicle.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de algoritmos de processamento de imagens para câmeras térmicas, com o objetivo de sintetizá-los em FPGA. Existem diversas aplicações para imagens térmicas nas áreas médica, de segurança e industrial, por isso o conhecimento e o desenvolvimento de câmeras térmicas são de interesse para a academia e para a indústria. Por consequência, o desenvolvimento de algoritmos que tratem as imagens também representa importante papel. Os algoritmos implementados neste trabalho são: correção de não uniformidade (NUC); substituição de pixels defeituosos, ou bad pixels, (BPR); redução da resolução de cor com realce de contraste; e filtro espacial para realçar detalhes da imagem, chamado de filtro de nitidez. Os três primeiros são algoritmos importantes devido à características dos detectores e de câmeras térmicas, já o filtro de nitidez foi proposto para melhorar a visualização de objetos nas imagens. Com os algoritmos simulados em Matlab foram feitas medidas de contraste e de MTF das imagens de saída, e os resultados obtidos para os algoritmos de realce de contraste e de nitidez mostraram que eles são adições importantes ao conjunto de algoritmos básicos para câmeras térmicas, já que, para alguns casos, o realce de contraste aumentou em mais de 50% a medida de contraste da imagem, em comparação com o algoritmo anterior, e o filtro de nitidez proporcionou valores de MTF até duas vezes maiores. Os algoritmos de NUC e BPR apresentaram os resultados esperados, corrigindo a imagem recebida do detector. As imagens utilizadas eram de 640×512 pixels processadas em uma taxa de 30 fps, e dessa forma optou-se pelo FPGA para a síntese dos algoritmos, sendo possível realizar os processamentos paralelamente contando com a característica de alto throughput inerente a estes componentes. Os algoritmos implementados em FPGA apresentaram desempenho superior aos requisitos mínimos de tempo para o sistema utilizado, sendo perfeitamente capazes de processar o vídeo de entrada em tempo real. / This work presents the development of FPGA-synthesizable image processing algorithms to thermal cameras. There are plenty of applications for thermal imaging in medical, security and industrial areas, therefore, the knowledge and the development of thermal cameras are of great interest to both academia and industry. Consequently, the development of algorithms to enhance the images is also important. The implemented algorithms are: nonuniformity correction (NUC); bad pixel replacement (BPR); pixel depth reduction with contrast enhancement; and emboss spatial filter. The three first algorithms are important because of some characteristics of infrared detectors and cameras, and the emboss filter is proposed to improve the visualization of objects in the images. With the algorithms simulated in Matlab, the contrast and MTF were measured in the output images, and the results showed that the contrast enhancement and the emboss filter algorithms are important additions to the infrared cameras basic set of image processing algorithms since, for some cases, the contrast enhancement was able to improve the contrast by 50% and the emboss filter have doubled the MTF. NUC and BPR algorithms had the expected results, correcting the image from the detector. There were used images with resolution of 640×512 at 30 frames per second and, because of this, it was chosen to synthesize the algorithms in an FPGA, this way it is possible to run them in parallel, counting on the high throughput characteristic of the FPGAs. The implemented algorithms have better timing performance than the needed for the system used, being perfectly able to process the input video in real time.