The employment of embedded cameras in navigation and guidance of Unmanned Aerial Vehicles (UAV) has attracted the focus of many academic researches. In particular, for the multirotor UAV, the camera is widely employed for applications performed at indoor environments, where are less access to the GNSS signal and higher electromagnetic interference. Nevertheless, in most researches, the images captured by the camera are usually adopted to aid in the linear position/velocity estimation, but not specifically for assisting in the attitude determination process. This dissertation proposes an attitude determination method for multirotor UAVs using pairs of vector measurements taken from one downward facing strapdown camera and angular velocity measurements from gyros. The method consists in three modules. The first detects and identifies landmarks from the captured images. The second module computes the vector measurements related to the direction between the landmarks and the camera. The third module executes the attitude estimation from the vector measurements given by the second module. The employed estimation method consists in a version of the Multiplicative Extended Kalman Filter (MEKF) with sequential update. The proposed method was evaluated via Monte Carlo simulations using Simulink 3D Animation. During the evaluation, the method presented effectiveness and satisfactory results in most of the simulated cases. Finally, future works are suggested for the potential continuation of this research.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-22T13:04:54Z No. of bitstreams: 2 Oliveira, Ludmilla Alves de.pdf: 757358 bytes, checksum: df642ffbfccc9cf3ba0376c7dd50d650 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-09-23T11:45:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Oliveira, Ludmilla Alves de.pdf: 757358 bytes, checksum: df642ffbfccc9cf3ba0376c7dd50d650 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-23T11:45:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Oliveira, Ludmilla Alves de.pdf: 757358 bytes, checksum: df642ffbfccc9cf3ba0376c7dd50d650 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-09-23 / The contemporary world lives the reality of the culture of fear, culminating in a society under constant surveillance. And the surveillance cameras are part of the urban scenario being necessary to exercise of controlling and security. This paper aims to identify how the individual is incurred as a subject before surveillance. Insecurity, fear and social conflicts guided by contemporary capitalism. This is a qualitative exploratory study that pursued to know the current surveillance control universe established in the contemporary world. The following study of the surveillance cameras usage in Goiânia uses as a theoretical and methodological referential the discourse analysis (DA) based on the method of Eni P. Orlandi (2005). All the evoked notions and theories such as power, knowledge, subjectivity and discourse, in view of authors as Foucault (2009: 2008: 2007: 2006: 1999a: 1999b: 1987), Guattari and Rolnik (2011: 1992), Deleuze (2005: 2001: 1992) and Agamben (2009), are worked in the theoretical chapters and resumed during the analysis process. Were interviewed passers-by and traders present in the monitored areas as well as representatives of the monitoring central station. Throughout the analysis and interviews the attention was turned to the process of subjectivity of the subject. Their subjection process (acceptance and resistance/biopower) and still the ways of knowing and the power present in the relation between the subject and the surveillance cameras. From these categories of analysis and interviews it was observed the presence of a hegemonic discourse where the subject is incurred by the relation of forces, modes coercion and control that they are involved in, developing a behavior characteristic of biopower. However this same subject is constituted according to the environment they live it is also the subject that was not characterized by a unique behavior in their own way to make themselves the subject, becoming, therefore, mass of a hegemonic discourse, absolutely controllable by a security system, sold only as something to benefit society. Keywords: Subjectivity. Surveillance. Cameras. Insecurity. Urban space. / A contemporaneidade vive a cultura do medo, que culminou em uma sociedade altamente vigiada. As câmeras de vigilância compõem o cenário urbano por se fazerem necessárias ao exercício do controle e da segurança. O presente trabalho pretende identificar como o indivíduo se constitui enquanto sujeito diante da vigilância, da insegurança, do medo e dos conflitos sociais pautados no capitalismo contemporâneo. Trata-se de uma pesquisa qualitativa e exploratória que buscou conhecer o atual universo de controle e vigilância estabelecidos na contemporaneidade. O estudo do uso de câmeras de vigilância em Goiânia faz uso da Análise do Discurso (AD) baseada na obra de Eni P. Orlandi (2005). Todas as noções e teorias evocadas, como as do poder, do saber, do dispositivo, da subjetivação e do discurso, na visão de autores como Foucault (2009: 2008: 2007: 2006: 1999: 1999: 1987), Guattari e Rolnik (2011: 1992), Deleuze (2005: 2001: 1992) e Agamben (2009), são trabalhadas nos capítulos teóricos e retomadas durante o processo de análise. Foram entrevistados transeuntes e comerciantes presentes nas áreas monitoradas, assim como representantes da central de monitoramento. Ao longo das entrevistas e análise, a atenção voltou-se para os processos de subjetivação do sujeito, a seus processos de assujeitamento (aceitação e resistência/ biopoder) e ainda às formas de saber e poder presentes na relação entre sujeito e câmeras de vigilância. A partir dessas categorias de análise e das entrevistas, observou-se a presença de um discurso hegemônico, em que o sujeito se constitui por meio das relações de forças, modos de coerção e controle que o envolve, desenvolvendo um comportamento de total aceitação e submissão as formas de controle e poder regentes na sociedade, comportamento este que é próprio do biopoder. Contudo, esse mesmo sujeito que se constitui conforme o meio no qual está inserido, é também aquele que não se caracterizou por um comportamento singular, num modo próprio de se fazer sujeito; tornando-se, portanto, massa de um discurso hegemônico, absolutamente controlável por um sistema de segurança, que é vendido apenas como algo a beneficiar a sociedade.

A identificação de pontos em padrões de calibração é relatada como uma fase trabalhosa nos processos de calibração de câmeras. Essa etapa é sensível à presença de ruídos e geralmente requer a identificação de muitos pontos de controle. A detecção automática de padrões de calibração é fundamental para a automatização desse processo. Os trabalhos existentes são poucos e implementam soluções semi-automáticas ou, quando automáticas, não lidam com imagens distorcidas, com inclinações acentuadas ou exigem a detecção de todos os pontos apresentados pelo padrão de calibração. O presente trabalho vem contribuir com essa área propondo uma metodologia, denominada Chessboard Topological Detection (ChTD), completamente automática, aplicável a imagens com alta distorção, independente da detecção completa do padrão e que apresenta melhor aproveitamento dos pontos e do conjunto de imagens de calibração. A metodologia proposta é baseada em três etapas: a detecção estrutural dos pontos de interesse; triangulação e filtragem dos pontos encontrados com base em regras topológicas; e a propagação e ajuste de coordenadas via conectividade dos pontos vizinhos. A partir dessa metodologia foi implementada uma ferramenta que permite extrair pontos de calibração de um padrão xadrez de forma simples e completamente automática. Na avaliação do método ChTD foi realizada uma comparação com a função findChessBoardCorners da biblioteca OpenCV usando conjuntos de imagens reais e sintéticas. Os testes realizados com imagens reais possibilitaram comparações numéricas da quantidade de pontos e de padrões detectados, e os com imagens sintéticas permitiram avaliar o ChTD diante de inclinações do padrão e ruídos controlados. Pelos resultados obtidos foi possível verificar que o ChTD foi superior ao método do OpenCV, apresentando menor dependência à inclinação do padrão, melhor aproveitamento dos pontos e das imagens de calibração e realizando a detecção em imagens distorcidas. O ChTD é executado em um único passo, diferenciando-se do método do OpenCV que faz transformações sucessivas da imagem. A metodologia desenvolvida é modularizada, possibilitando o uso de outros algoritmos em suas fases intermediárias. / The detection of calibration points is reported as a time consuming task in camera calibration systems. This task is sensitive to noise and usually requires identification of a large set of control points. A methodology of automatic detection of calibration patterns is essential for the automation of this process. Existing works are few and usually implement semi-automatic solutions. Automatic methods do not deal with distorted images, and patterns with high tilt angles or require the detection of all the calibration points. The present work aims to contribute to this area proposing a methodology named Chessboard Topological Detection (ChTD), which is completely automatic, applicable to images with high distortion, making better use of all detected points, avoind calibration frames losses, regardless of the complete detection of the pattern features. The proposed methodology is based on three steps: the structural detection of points of interest, filtering and triangulation of the points based on topological rules and the adjust and coordinate propagation via connectivity of neighboring points inside the mesh. Based on this methodology, was implemented a tool that allows to extract calibration points of a chessboard pattern in a simple and automatic way. For the evaluation of the method ChTD, a comparison was made with the function findChessBoardCorners, which belongs to OpenCV library, using sets of synthetic and real images. Tests performed with real images allowed numerical comparisons of the number of points and detected patterns. The tests with synthetic images allowed to evaluate the ChTD facing the controlled tilt angle of the chessboard pattern and controlled image noise. The obtained results showed that the ChTD method was superior to OpenCV, with less dependence on the tilt angle of the calibration pattern, detecting more points, avoiding calibration images losses and detecting the pattern in distorted images. The ChTD runs in a single step, differing from OpenCV method that makes successive transformations of the image. The developed methodology is modular, enabling the use of different algorithms in its intermediates and some principal stages.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:31:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 294386.pdf: 13412819 bytes, checksum: 0d09f0e0ebf93952eac15001d7ae9381 (MD5) / As redes veiculares têm se tornado cada vez mais populares nos últimos anos, onde cada veículo constitui uma rede móvel sem fio. Esse crescimento deve-se ao fato do aumento pela exigência de mobilidade nos grandes centros. O acesso mais fácil à tecnologia tem permitido isso, visto que adquirir um veículo não é mais um ato para poucos. Com o intuito de otimizar o fluxo sem grandes modificações das malhas viárias estudos e inovações surgiram. Neste trabalho foi feita uma proposta de uma arquitetura de comunicação hierárquica com o objetivo de combinar duas tecnologias de grande disseminação no mercado a fim de fornecer suporte a uma grande gama de aplicações de controle de tráfego urbano. Sendo a WiFi, a responsável pela comunicação de curtas distâncias e, a WiMAX, para comunicação de longa distância. Um estudo de caso, chamado SORVES, foi implementado em cima da arquitetura proposta, com o objetivo de monitorar visualmente veículos especiais (ambulâncias, viaturas dos bombeiros, etc.). Essa arquitetura, em sua instância mais simples, é composta dos seguintes elementos: um veículo, um GPS, uma unidade de processamento e um ponto WiFi, um BS e um SS WiMAX e uma câmera PTZ. Pode-se destacar no trabalho 2 contribuições: (1) comunicação WiFi entre veículo e ponto fixo na rodovia sem o estabelecimento de conexão; (2) a movimentação da câmera PTZ somente através da análise da posição enviada pelo veículo / Vehicular networks have become increasingly popular in recent years where every vehicle is a mobile wireless network. This growth is due increasing demand for mobility in cities. The easier access to the technology has allowed it, since buying a car is no longer an act for a few people. So, networks studies and innovations have emerged to optimize the car ow without major changes in the infrastructure of the roads. In this work a proposal is made for a hierarchical communication architecture in order to combine two technologies readily avaliable in the market to provide support for a wide range of applications in urban trafic control. These technologies are WiFi, responsible for communication over short distances, the WiMAX, responsible for communication over long distances. A case study called SORVES, was implemented using this proposed architecture, in order to optically monitor special vehicles (ambulances, vehicles of firefighters, etc.). This architecture, in the simplest case, consists of the following elements: a vehicle, a GPS, a processing unit, a couple of WiFi AP, a BS and SS WiMAX and a camera PTZ. We highlight two contributions in this work: (1) the communication WiFi without establishing of a connection between the vehicle and a fixed point on the road, (2) the PTZ motion of the camera only by analyzing the position sent by the vehicle.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-08-31T19:41:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) O paradoxo da cidade monitorada vigilancia limitada e espacos publicos fragilizados a partir do estudo do sistema das cameras do município de Vila Velha - ES.pdf: 3457122 bytes, checksum: e1008c377e0df9f9273b97382f29849a (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2015-09-01T15:49:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) O paradoxo da cidade monitorada vigilancia limitada e espacos publicos fragilizados a partir do estudo do sistema das cameras do município de Vila Velha - ES.pdf: 3457122 bytes, checksum: e1008c377e0df9f9273b97382f29849a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-01T15:49:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) O paradoxo da cidade monitorada vigilancia limitada e espacos publicos fragilizados a partir do estudo do sistema das cameras do município de Vila Velha - ES.pdf: 3457122 bytes, checksum: e1008c377e0df9f9273b97382f29849a (MD5) Previous issue date: 2015 / A dissertação aborda a fragilização dos espaços públicos num contexto de utilização de câmeras de vigilância, temática que será problematizada a partir da vigilância exercida pelas câmeras do município de Vila Velha – ES. Partimos da hipótese de que vivemos cercados por objetos técnicos que continuamente produzem informações sobre os sujeitos sociais e os seus espaços como forma de controle. As câmeras representam o exemplo mais conhecido desses objetos, embora sejam apresentadas pelos discursos das administrações públicas como ferramentas de auxílio à segurança. Utilizando como metodologia a observação participante para acompanhamento do trabalho realizado “por trás” das câmeras, concluímos que uma série de fatores desmistificam esses discursos: as câmeras que não são monitoradas, a ausência de manutenção dos equipamentos do sistema, os baixos salários e as condições trabalhistas daqueles que operam as câmeras, a ausência de articulação com os demais setores da prefeitura, a falta de credibilidade das câmeras com a polícia, etc. Por outro lado, ao fazermos um trabalho “na frente” das câmeras, observando o cotidiano de três áreas vigiadas nos bairros Praia da Costa, Glória e Riviera da Barra, bem como entrevistando transeuntes, moradores e comerciantes, concluímos que a maneira surpreendentemente indiferente com que as pessoas lidam com a vigilância é alimentada quando descobrimos que elas não oferecem a segurança pretendida. Se as câmeras não auxiliam a segurança pública, a sua utilização tem um efeito perverso na fragilização dos espaços públicos de Vila Velha, considerando que a vigilância representa ameaças potenciais e reais às condições que o pressupõem: a pluralidade e a liberdade, pois as câmeras atualizam um estado de vigilância permanente alimentando o estigma sobre determinados grupos sociais, que, por sua vez, são os alvos favoritos da vigilância, o que permite às câmeras, ainda, a potencial função de controle socioespacial direto (função admitida inclusive pelos cidadãos entrevistados) sobre os espaços vigiados; e a individualidade dos cidadãos, que é acintosamente violada. As câmeras, portanto, ao pretenderem garantir qualidade de vida à população (oferecendo segurança), produzem o efeito exatamente inverso / This dissertation approaches the weakening of public spaces in the context of surveillance camera use. This issue will be discussed based on surveillance performed through cameras in the municipality of Vila Velha, ES, Brazil. We start from the premise that we live surrounded by technological devices that constantly produce data on social subjects and their spaces, as a form of control. The cameras are the best known examples of these devices, even though they are presented in the public administration’s discourse as tools to help ensure safety. The methodology employed was participant observation so as to follow the work performed “behind” the cameras. We concluded that various factors demystify this discourse: cameras that are not monitored; poor equipment maintenance; low salaries and poor labor conditions of operators; little or no interaction to other city government sectors; low credibility of this surveillance system within the police; etc. On the other hand, we carried out our study "in front of the cameras", observing the routine of three areas under camera surveillance in the neighborhoods of Praia da Costa, Glória e Riviera da Barra, and interviewing passersby, residents and business owners. Then we concluded that the surprising indifference in the way people deal with surveillance cameras is fed by the fact that the latter do not provide the safety intended. If the cameras do not assist in public safety, their use has the evil effect of weakening public spaces in Vila Velha since it poses potential and real threats to the underlying conditions in these spaces: plurality, liberty and individuality. Plurality and liberty, because surveillance cameras update a state of permanent monitoring. They feed the stigma about particular social groups, which are in turn targeted by surveillance, assigning the cameras the task of direct socio-spatial control about the spaces they monitor (a task that is recognized even by the citizens interviewed). And individuality, because that of citizens' is intentionally violated. Therefore, when surveillance cameras are intended to ensure quality of life to the population (providing safety), they have exactly the opposite effect.

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-18Bitstream added on 2014-08-13T18:01:25Z : No. of bitstreams: 1 000765596.pdf: 5229990 bytes, checksum: 12cd275f0b5417db4b9b3d6a60ff5144 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Fenologia é uma ciência tradicional que estuda os eventos recorrentes dos ciclos de vida de plantas e animais e da sua relação com o clima, bem como com fatores bióticos e filogenia. O brotamento foliar define a estação de crescimento das plantas e controla processos cruciais dos ecossistemas, tais como: ciclagem de nutrientes, o armazenamento de água e balanço de carbono, regula a produtividade dos ecossistemas terrestres e as dinâmicas de trocas de carbono. Estudos fenológicos têm sido aplicados de forma eficiente no controle de distúrbios ambientais, respondendo a perguntas sobre o atual cenário de mudanças climáticas globais e estimulando a busca de ferramentas inovadoras no monitoramento de plantas. O uso de imagens de satélite e câmeras digitais vem sendo considerado métodos alternativos de observação das mudanças fenológicas. A técnica de fotografias repetidas utilizando câmeras digitais tem aumentado devido ao seu baixo custo, redução no tamanho, facilidade de instalação, e alta resolução dos dados obtidos tornando as câmeras ferramentas confiáveis para uma variedade de aplicações ecológicas. Estas ferramentas vêm sendo efetivamente utilizadas como sensores dos três canais de cor, fornecendo padrões de mudança de cor em folhas e mudanças fenológicas em plantas, principalmente no Hemisfério Norte e em vegetações temperadas. Acompanhamos com câmeras uma área de cerrado para avaliar a confiabilidade de imagens digitais para detectar padrões de mudança foliar com o objetivo de responder às seguintes perguntas: (i) as câmeras digitais são capazes de capturar as trocas foliares numa comunidade tropical de cerrado? (ii) podemos detectar diferenças nas mudanças fenológicas entre espécies e a comunidade de cerrado? (iii) o padrão de verde detectado para cada espécie pelas câmeras pode ser validado pelos dados fenológicos do chão (observação direta das mudanças de folhas das árvores)... / Plant phenology is a traditional science to observe recurring events in plant life cycles and their relation mainly to climate, as well as to biotic factors and phylogeny. Leafing in plants defines the growth season and controls crucial ecosystems processes such as nutrient cycling, water storage, and carbon balance, regulating the productivity in terrestrial ecosystems and the dynamics of carbon sequestration. Phenological studies have been efficiently applied to track environmental changes, answering questions about the current scenario of global climate change and stimulating the search for innovative tools of plant monitoring. The use of satellite imagery and digital cameras has being considered as alternative methods of observation of phenological changes. The technique of taken repeated photographs using digital cameras has increased due the low cost investment, reduction in size to set up installation, and the possibility of dealing with high resolution data, making digital cameras reliable tools for a range of ecological applications. Therefore, regular digital cameras have been effectively used as three-channel imaging sensors, providing measures of leaf color change or phenological shifts in plants largely on North Hemisphere and in temperate vegetation types. We monitored a species rich Brazilian cerrado savanna to assess the reliability of digital images to detect leaf-changing patterns aiming to answer the following questions: (i) Do digital cameras capture leaf changes in tropical cerrado savanna vegetation? (ii) Can we detect differences on phenological changes among species crowns and the cerrado community? (iii) Is the greening pattern detected for each species crown by digital cameras validated by our on-the-ground leafing phenology (direct observation of tree leaf changes)? Since digital camera phenology generate a large amount of data, to explore computational tools that could support phenology studies we applied machine.. / CAPES: 360/11 / FAPESP: 10/52113-5 / FAPESP: 10/51307-0

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Educação, da Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC), como requisito para obtenção do grau de Mestre em Educação. / As implicações sociais atribuídas aos usos das tecnologias constituem um campo de pesquisa em constante transformação, devido em grande parte, a sua rápida disseminação, como também pela maneira com que modificam nossos comportamentos. Em se tratando da questão de poder e do controle de seus dispositivos, precisamos refletir sobre os seus usos, conceitos, ideologias e seu potencial transformador. Nessa produção acadêmica, nosso foco se direciona à análise do dispositivo de câmeras de vigilância eletrônica no contexto escolar. A partir de um estudo caso, realizado em uma escola pública, com sujeitos selecionados por seus envolvimentos nas questões político-pedagógicas, procuramos compreender “quais as implicações atribuídas aos usos de dispositivos eletrônicos como forma de controle e monitoramento numa escola pública”. Nosso aporte teórico fundamentou-se nas principais concepções filosóficas sobre a tecnologia, como também, pelo auxílio de pensadores preocupados com os rumos desta atividade: Andrew Feenberg (2002), Álvaro Vieira Pinto (2005), Michel Foucault (1979; 1998) e Gilles Deleuze (1992) ao trazerem à tona um campo de discussões que problematiza o tema na atualidade. Reconhecemos não haver neutralidade perante os usos dos dispositivos tecnológicos, como também, tomarmos apenas como algo positivo (ao acenar para a possibilidade de uma vida melhor). Isso torna filosoficamente conveniente suspeitar do seu compromisso com o poder e refletir sobre o seu caráter político-transformador. Diante disso, o presente trabalho possibilita pensar os usos de dispositivos eletrônicos a partir dos dados da pesquisa e vislumbrar quais os melhores caminhos para os rumos dessa atividade no contexto educacional.

Orientador: Leonor Patrícia Cerdeira Morellato / Coorientador: Ricardo da Silva Torres / Banca: Daniel Pedronette / Banca: Fernando Augusto de Oliveira e Silveira / Resumo: Fenologia é uma ciência tradicional que estuda os eventos recorrentes dos ciclos de vida de plantas e animais e da sua relação com o clima, bem como com fatores bióticos e filogenia. O brotamento foliar define a estação de crescimento das plantas e controla processos cruciais dos ecossistemas, tais como: ciclagem de nutrientes, o armazenamento de água e balanço de carbono, regula a produtividade dos ecossistemas terrestres e as dinâmicas de trocas de carbono. Estudos fenológicos têm sido aplicados de forma eficiente no controle de distúrbios ambientais, respondendo a perguntas sobre o atual cenário de mudanças climáticas globais e estimulando a busca de ferramentas inovadoras no monitoramento de plantas. O uso de imagens de satélite e câmeras digitais vem sendo considerado métodos alternativos de observação das mudanças fenológicas. A técnica de fotografias repetidas utilizando câmeras digitais tem aumentado devido ao seu baixo custo, redução no tamanho, facilidade de instalação, e alta resolução dos dados obtidos tornando as câmeras ferramentas confiáveis para uma variedade de aplicações ecológicas. Estas ferramentas vêm sendo efetivamente utilizadas como sensores dos três canais de cor, fornecendo padrões de mudança de cor em folhas e mudanças fenológicas em plantas, principalmente no Hemisfério Norte e em vegetações temperadas. Acompanhamos com câmeras uma área de cerrado para avaliar a confiabilidade de imagens digitais para detectar padrões de mudança foliar com o objetivo de responder às seguintes perguntas: (i) as câmeras digitais são capazes de capturar as trocas foliares numa comunidade tropical de cerrado? (ii) podemos detectar diferenças nas mudanças fenológicas entre espécies e a comunidade de cerrado? (iii) o padrão de verde detectado para cada espécie pelas câmeras pode ser validado pelos dados fenológicos do chão (observação direta das mudanças de folhas das árvores)... / Abstract: Plant phenology is a traditional science to observe recurring events in plant life cycles and their relation mainly to climate, as well as to biotic factors and phylogeny. Leafing in plants defines the growth season and controls crucial ecosystems processes such as nutrient cycling, water storage, and carbon balance, regulating the productivity in terrestrial ecosystems and the dynamics of carbon sequestration. Phenological studies have been efficiently applied to track environmental changes, answering questions about the current scenario of global climate change and stimulating the search for innovative tools of plant monitoring. The use of satellite imagery and digital cameras has being considered as alternative methods of observation of phenological changes. The technique of taken repeated photographs using digital cameras has increased due the low cost investment, reduction in size to set up installation, and the possibility of dealing with high resolution data, making digital cameras reliable tools for a range of ecological applications. Therefore, regular digital cameras have been effectively used as three-channel imaging sensors, providing measures of leaf color change or phenological shifts in plants largely on North Hemisphere and in temperate vegetation types. We monitored a species rich Brazilian cerrado savanna to assess the reliability of digital images to detect leaf-changing patterns aiming to answer the following questions: (i) Do digital cameras capture leaf changes in tropical cerrado savanna vegetation? (ii) Can we detect differences on phenological changes among species crowns and the cerrado community? (iii) Is the greening pattern detected for each species crown by digital cameras validated by our on-the-ground leafing phenology (direct observation of tree leaf changes)? Since digital camera phenology generate a large amount of data, to explore computational tools that could support phenology studies we applied machine.. / Mestre

A identificação de pontos em padrões de calibração é relatada como uma fase trabalhosa nos processos de calibração de câmeras. Essa etapa é sensível à presença de ruídos e geralmente requer a identificação de muitos pontos de controle. A detecção automática de padrões de calibração é fundamental para a automatização desse processo. Os trabalhos existentes são poucos e implementam soluções semi-automáticas ou, quando automáticas, não lidam com imagens distorcidas, com inclinações acentuadas ou exigem a detecção de todos os pontos apresentados pelo padrão de calibração. O presente trabalho vem contribuir com essa área propondo uma metodologia, denominada Chessboard Topological Detection (ChTD), completamente automática, aplicável a imagens com alta distorção, independente da detecção completa do padrão e que apresenta melhor aproveitamento dos pontos e do conjunto de imagens de calibração. A metodologia proposta é baseada em três etapas: a detecção estrutural dos pontos de interesse; triangulação e filtragem dos pontos encontrados com base em regras topológicas; e a propagação e ajuste de coordenadas via conectividade dos pontos vizinhos. A partir dessa metodologia foi implementada uma ferramenta que permite extrair pontos de calibração de um padrão xadrez de forma simples e completamente automática. Na avaliação do método ChTD foi realizada uma comparação com a função findChessBoardCorners da biblioteca OpenCV usando conjuntos de imagens reais e sintéticas. Os testes realizados com imagens reais possibilitaram comparações numéricas da quantidade de pontos e de padrões detectados, e os com imagens sintéticas permitiram avaliar o ChTD diante de inclinações do padrão e ruídos controlados. Pelos resultados obtidos foi possível verificar que o ChTD foi superior ao método do OpenCV, apresentando menor dependência à inclinação do padrão, melhor aproveitamento dos pontos e das imagens de calibração e realizando a detecção em imagens distorcidas. O ChTD é executado em um único passo, diferenciando-se do método do OpenCV que faz transformações sucessivas da imagem. A metodologia desenvolvida é modularizada, possibilitando o uso de outros algoritmos em suas fases intermediárias. / The detection of calibration points is reported as a time consuming task in camera calibration systems. This task is sensitive to noise and usually requires identification of a large set of control points. A methodology of automatic detection of calibration patterns is essential for the automation of this process. Existing works are few and usually implement semi-automatic solutions. Automatic methods do not deal with distorted images, and patterns with high tilt angles or require the detection of all the calibration points. The present work aims to contribute to this area proposing a methodology named Chessboard Topological Detection (ChTD), which is completely automatic, applicable to images with high distortion, making better use of all detected points, avoind calibration frames losses, regardless of the complete detection of the pattern features. The proposed methodology is based on three steps: the structural detection of points of interest, filtering and triangulation of the points based on topological rules and the adjust and coordinate propagation via connectivity of neighboring points inside the mesh. Based on this methodology, was implemented a tool that allows to extract calibration points of a chessboard pattern in a simple and automatic way. For the evaluation of the method ChTD, a comparison was made with the function findChessBoardCorners, which belongs to OpenCV library, using sets of synthetic and real images. Tests performed with real images allowed numerical comparisons of the number of points and detected patterns. The tests with synthetic images allowed to evaluate the ChTD facing the controlled tilt angle of the chessboard pattern and controlled image noise. The obtained results showed that the ChTD method was superior to OpenCV, with less dependence on the tilt angle of the calibration pattern, detecting more points, avoiding calibration images losses and detecting the pattern in distorted images. The ChTD runs in a single step, differing from OpenCV method that makes successive transformations of the image. The developed methodology is modular, enabling the use of different algorithms in its intermediates and some principal stages.

The purpose of this project is to implement, analyze and compare visual odometry approaches to help the localization task in autonomous vehicles. The stereo visual odometry algorithm Libviso2 is compared with a proposed omnidirectional multi-camera approach. The proposed method consists of performing monocular visual odometry on all cameras individually and selecting the best estimate through a voting scheme involving all cameras. The omnidirectionality of the vision system allows the part of the surroundings richest in features to be used in the relative pose estimation. Experiments are carried out using cameras Bumblebee XB3 and Ladybug 2, fixed on the roof of a vehicle. The voting process of the proposed omnidirectional multi-camera method leads to some improvements relatively to the individual monocular estimates. However, stereo visual odometry provides considerably more accurate results. / O objetivo deste mestrado é implementar, analisar e comparar abordagens de odometria visual, de forma a contribuir para a localização de um veículo autônomo. O algoritmo de odometria visual estéreo Libviso2 é comparado com um método proposto, que usa um sistema multi-câmera omnidirecional. De acordo com este método, odometria visual monocular é calculada para cada câmera individualmente e, seguidamente, a melhor estimativa é selecionada através de um processo de votação que involve todas as câmeras. O fato de o sistema de visão ser omnidirecional faz com que a parte dos arredores mais rica em características possa sempre ser usada para estimar a pose relativa do veículo. Nas experiências são utilizadas as câmeras Bumblebee XB3 e Ladybug 2, fixadas no teto de um veículo. O processo de votação do método multi-câmera omnidirecional proposto apresenta melhorias relativamente às estimativas monoculares individuais. No entanto, a odometria visual estéreo fornece resultados mais precisos.