Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sergio Ribeiro.pdf: 2037114 bytes, checksum: 2f1113eba33e663f69ba3f87c494c1cc (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Maize is an important crop in national and international level. Its market value is influenced by the quality of the grains. The rot (damaged) grains are an economic and health problem. Strict laws determine the process of classification of grains in healthy and rot, however this procedure is done manually, subject to subjectivity and human errors. The objective of this study was to use computational methods of digital image processing for feature extraction of maize grains. This work also proposed to identify which methods and data mining algorithms are more efficient to solve the problem of rot grain maize identification. For this research it was used corn grain samples from various cooperatives in the Midwest Parana area. These samples were classified by certified technicians in these cooperatives and submitted, with manufacturer and developed programs, to the process of image acquisition, segmentation and extraction of colour and texture characteristics. For the development of programs was used Python together with SimpleCV framework. The extracted image data were saved in a file format of the Weka tool that was used to train and to test the base by employing the methods holdout and cross-validation. All tool algorithms were used for data processing and 24 of them have reached a rate equal accuracy and / or greater than 99%. The best studied related work achieved an accuracy rate of 93% for Steenhoek et al. (2001) and 98% for Draganova et al. (2010a). Between the algorithms with the better results, it was chosen one to generate a model that was implemented and tested with program developed in this work. This model obtained a accuracy rate of 99,8% with this model. The best results were obtained with the combination of HSV color space, and texture characteristics with LBP pattern, and images with a resolution of 300 dpi. / O milho é uma importante cultura em nível nacional e internacional. Seu valor de mercado é influenciado pela qualidade dos grãos. Os grãos ardidos são um problema econômico e sanitário. Rigorosas leis determinam o processo de classificação dos grãos em sadios e ardidos, entretanto este procedimento é feito de forma manual, sujeito à subjetividade e erros humanos. O objetivo deste trabalho foi aplicar métodos computacionais de processamento digital de imagens para extração de características dos grãos de milho. Este trabalho também propôs identificar quais métodos e algoritmos de mineração de dados são mais eficientes para a resolução do problema de identificação dos grãos ardidos de milho. Nesta pesquisa foram usadas amostras de grãos de milho de diferentes cooperativas da região centro oeste do Paraná. Essas amostras foram classificadas por técnicos credenciados nessas cooperativas e submetidas, por meio de programas proprietários e desenvolvidos neste trabalho, aos processos de aquisição de imagens, segmentação e extração de características de cor e textura. Para o desenvolvimento dos programas foi utilizado a linguagem Python em conjunto com o framework SimpleCV. Os dados extraídos das imagens foram armazenados em um arquivo compatível com a ferramenta Weka, que foi utilizado para treinamento e teste da base empregando os métodos de Divisão de Amostras e Validação Cruzada. Todos os algoritmos da ferramenta foram utilizados para processamento dos dados e 24 deles chegaram a uma taxa de acurácia igual e/ou superior a 99%. Os melhores trabalhos correlacionados estudados obtiveram uma taxa de acurácia de 93% para Steenhoek et al. (2001) e 98% para Draganova et al. (2010a). Entre os algoritmos com melhor acurácia foi gerado um modelo, que foi implementado e testado em um programa também desenvolvido neste trabalho, e que chegou a uma acurácia de 99,8%. Os melhores resultados foram obtidos com a combinação do espaço de cor HSV e características de textura com o padrão LBP em imagens com resolução de 300 dpi.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thalita Scharr Rodrigues.pdf: 2564832 bytes, checksum: f5dd6e058b05dbc659cf7c0d5698160c (MD5) Previous issue date: 2013-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Remote Sensing has many techniques and technologies which are able to be applied in agriculture. Among these applications are the analysis of images taken by satellites that are in orbit around the Earth. In this work were used orbital images from Landsat 5 TM and 7 ETM+ about the years 2001, 2004 and 2009 in order to analyze the performance of the application of different vegetation indices such as NDVI, NRVI, SAVI, MSAVI2, AVI and TTVI. Statistical techniques were used as well as image processing, such as visual analysis, Histogram, Index Universal Image Quality (IQI) and Mean Square Error. Among the assessment techniques used were the most appropriate visual analysis in conjunction with the application of the IQI and histogram to detect differences in rates of phenological cycles of discrimination agricultural crops, natural vegetation and soils without vegetation. Indexes that showed the lowest performances were CTVI, followed by TTVI and AVI. The application of these vegetation indices enabled the monitoring of land use in the study area over the three years, without the need for continuous trips to the field.Although the spatial resolution is 30 meters, which is considered moderate for the case study, the images from Landsat 5 TM and Landsat 7 ETM were appropriate for this study. / O Sensoriamento Remoto possui diversas técnicas e tecnologias que podem ser aplicadas na Agricultura. Entre essas técnicas está a análise de imagens obtidas por satélites que estão em órbita ao redor da Terra. Nesse trabalho foram trabalhadas imagens orbitais do Satélite Landsat 5 TM e 7 ETM+ dos anos de 2001, 2004 e 2009 de uma região do município de Ponta Grossa, visando analisar o desempenho da aplicação de diferentes índices de vegetação, como o NDVI, NRVI, SAVI, MSAVI2,AVI, CTVI e TTVI. Foram também utilizadas análises estatísticas e técnicas de processamento de imagem, como análise visual, histograma, Índice de Qualidade Universal da Imagem (IQI) e Erro Médio Quadrático. Dentre as técnicas de avaliação utilizadas, as mais adequadas foram a análise visual em conjunto com o histograma e a aplicação do IQI para verificar as diferenças dos índices na discriminação de ciclos fenológicos de culturas agrícolas, vegetação natural e solos sem cobertura vegetal. Os índices que apresentaram os menores desempenhos foram o CTVI, seguido do TTVI e AVI, respectivamente. A aplicação desses índices de vegetação possibilitou o monitoramento do uso do solo da área estudada ao longo dos três anos, sem a necessidade de idas continuas ao campo. Embora a resolução espacial seja de 30 metros, considerada moderada para o estudo de caso, as imagens do Satélite Landsat 5 TM e Landsat 7 ETM+ foram adequadas para o presente estudo.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wellington Cesar Dias.pdf: 1598855 bytes, checksum: f1c7f26ea17f6de23adcf11d578d1dc1 (MD5) Previous issue date: 2013-09-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nowadays, the process of determining the longitudinal distance between seeds in a plantability test is manual and prone to failures. For maize, the seed distribution in inadequate distances prevents each plant has the space needed for their growth, providing competition for nutrients and light , as well as plants arranged far apart, provide space for the development of weed. Considering the importance of testing plantability and that it has been done manually and prone to failures, this study aimed to develop an automated environment analysis of seed distribution, consisting of a combination of mat plantability, movie camera and software. A treadmill plantability metered seed and topped with carpet, which was incorporated into a frequency inverter to allow the mat to work at different speeds, the videos were recorded using the camera Contour+, and the software was developed in Java, implementing techniques of digital image processing appropriate to the problem at hand. The environment developed made possible to obtain an accurate reading of the distance between seeds by counting the elapsed time between each detection time of each seed crosses a certain video point and the speed of the treadmill. There were performed two different types of tests. In the test with previously known distances, the largest error obtained in the measured distances was 0.9 cm, which represents 2.25% at a distance of 40 cm from seeds, such as maize and the mean error was 0.19 cm which represents 0.48% at a distance of 40 cm from seeds. The tests with long measuring 500 seeds showed that the system detects the most seeds passing the mat, with the highest error rate 1.26%. The proposed environment also allows the detection of seeds with different colors, as in this research were used in natura seeds (yellow, extracted directly from a spike), reddish and bluish, according to the treatment received. It is believed that the solution can assist in the selection of faster and more efficient dosing discs along the plantability tests and consequently in obtaining a better arrangement of plants in the field, leading to higher productivity. / Atualmente, o processo de determinação da distância longitudinal de sementes em um teste de plantabilidade é manual e propenso a falhas. Para a cultura do milho, a distribuição de sementes em distâncias inadequadas impede que cada planta tenha o espaço necessário para seu crescimento, propiciando a concorrência por nutrientes e luz, assim como plantas dispostas de forma muito distantes, propiciam espaço para o desenvolvimento de plantas daninhas. Considerando a importância do teste de plantabilidade e que este vem sendo feito de forma manual e propenso a falhas, este trabalho teve o objetivo de desenvolver um ambiente automatizado de análise de distribuição de sementes, composto por uma combinação de esteira de plantabilidade, câmera de filmagem e software. Foi utilizada uma esteira de plantabilidade com contador de sementes e com cobertura de carpete, à qual foi incorporado um inversor de frequência para possibilitar que a esteira trabalhasse em diferentes velocidades, os vídeos foram registrados utilizando a câmera Contour+, e o software foi desenvolvido em linguagem Java implementando técnicas de processamento digital de imagens adequadas ao problema em questão. Com o ambiente desenvolvido foi possível obter uma leitura precisa da distância entre as sementes, pela contagem do tempo decorrido entre cada detecção do momento em que cada semente cruza determinado ponto do vídeo e a velocidade da esteira. Foram realizados dois tipos diferentes de testes. Com o teste com distâncias previamente conhecidas, o maior erro obtido na medida das distâncias foi de 0,9 cm, que representa 2,25% em uma distância de 40 cm entre sementes, como é o caso do milho e a média de erro foi de 0,19 cm, que representa 0,48% em uma distância de 40 cm entre sementes. Os testes de medição longa com 500 sementes mostraram que o sistema detecta a maioria das sementes que passam na esteira, tendo como maior taxa de erro 1,26%. O ambiente proposto permite também a detecção das sementes em cores variadas, sendo que nesta pesquisa foram utilizadas sementes in-natura (amarelas, extraídas diretamente de uma espiga), avermelhadas e azuladas, de acordo com o tratamento recebido. Acredita-se que a solução pode auxiliar na seleção mais rápida e eficiente de discos dosadores ao longo dos testes de plantabilidade, e consequentemente, na obtenção de uma melhor disposição de plantas no campo, levando a uma maior produtividade.

A cultura de soja desempenha um papel importante na economia nacional, por isso seria importante o estabelecimento de métodos de testes precisos que pudessem auxiliar na determinação da qualidade das sementes para definição do destino certo de um lote, direcionando-o para plantio ou alimentação. Testes de vigor são testes que levam em consideração a relação entre a semente e o ambiente de semeadura e complementam os resultados de testes de germinação, descrevendo o potencial que um lote de sementes possui para o desenvolvimento de plântulas normais sob um amplo conjunto de condições ambientais. O método clássico para avaliação da germinação e do vigor de sementes baseia-se na inspeção visual das plântulas após um período de germinação sendo um processo demorado e subjetivo, assim, neste trabalho é proposta uma novo método para automatizar a avaliação da germinação e do vigor de um lote de sementes de soja com base no desenvolvimento das plântulas, por meio da análise de imagens digitais. As imagens deste experimento são capturadas por um scanner e depois são submetidas a procedimentos para que se possam extrair as características relevantes para calcular o vigor. Foram avaliados três métodos para segmentar as imagens baseados nos modelos de cor RGB, HSV e imagens geradas pelo resultado de operações matemáticas entre canais dos dois modelos, foram testadas duas metodologias para separar o cotilédone da raiz em plântulas, sendo uma baseada no detector de bordas Canny e outra no detector de cantos SUSAN. Para calcular o índice de vigor, foram utilizadas equações propostas por outro Sako e também foi desenvolvida uma equação baseada no processo de irrigação de solo para análise de uniformidade do comprimento de plântulas. Como resultados obtiveram-se uma média de 91% de cotilédones removidos corretamente das imagens e uma nova equação que melhor representa a uniformidade e elimina a subjetividade humana. / Soybean plays an important role in the national economy, so it would be important to establish accurate methods that can assist in determining the quality of seeds to define the right destination to the seed lots, directing it to planting or feeding. Vigor tests are tests that consider the relationship between the environment and seed and complement germination tests results, describing the potential that seed lot has for developing normal seedlings under a wide range of environmental conditions. The classic methods to evaluate seed germination and vigor are based in visual inspection after a germination period, taking much time and it is a subjective task, thus this paper purposes a new method to automatize seed germination and vigor assessment based on seedlings growth using digital images analysis. Images for this experiment are captured by a scanner and then they are submitted to procedures which can extract relevant characteristics to calculate vigor and germination. Three different methods were tested to segmentate images using RGB and HSV color models and images created by results of mathematical operations among arrays of this two color models, having two methodologies to cotyledon from root in seedlings, being one based on Canny edge detector and another based in SUSAN corner detector. To calculate vigor index were tested equations purposed by another authors and also purposes using an equation developed to soil irrigation adapted for assess length uniformity of seedlings. As results we obtained an average of 91% of cotyledons removed properly from images and a new equation that best represents the uniformity of a seed lot and eliminates human subjetivity.

Este trabalho objetiva investigar a dinâmica geomorfológica glacial das áreas livres de gelo na Península Potter, Ilha Rei George, Antártica, em resposta à recente retração da geleira Polar Club. O mapeamento geomorfológico e a interpretação da evolução dos sistemas lacustres entre 2006 e 2011 das áreas livres de gelo na Península Potter foi realizado através da interpretação visual em uma imagem Quickbird (RGB432), em imagens COSMO-SkyMed polarizações VV e HH em modo spotlight processadas com filtros espaciais e perfis topográficos. Também foram considerados os aspectos morfométricos da península, interpretados através da geração de mapas de hipsometria, declividade, curvas de nível e sombreamento. A variação frontal da geleira Polar Club entre os anos de 1981 a 2015 foi obtida pela análise temporal de imagens Landsat. O mapeamento geomorfológico da Península Potter evidenciou os processos geomorfológicos proglaciais e o padrão de disposição espacial das feições lineares marginais ao gelo, como cordões morâinicos e feições glaciofluviais (relacionadas ao aporte da fusão sazonal da neve e do gelo), bem como terraços marinhos, ravinas e afloramentos rochosos. As imagens COSMO-SkyMed e a aplicação de filtros Passa Alta e Direcionais possibilitaram a delimitação das feições de interesse com maior nitidez. O modelo de evolução da variação frontal da geleira Polar Club indica que condição de último avanço glacial registrado pela geomorfologia proglacial pode estar relacionado à Pequena Idade do Gelo e que houve um contínuo processo de retração desde então. Entre 1981-2015 evidenciou-se a redução de área de 2,95km2 para a geleira Polar Club (perda de área total de 9,4%). Este processo pode estar relacionado com a tendência de aumento das temperaturas médias do ar, a tendência de aumento de dias com precipitação líquida no verão e o número de dias em que a temperatura média ultrapassou os 0°C na região nas últimas décadas. O recuo da geleira Polar Club é pouco expressivo quando comparado a outras geleiras da Ilha Rei George, no entanto, quando se observa as áreas expostas evidenciou-se que houve um aumento significativo (36,9%) no período. Através da análise da evolução dos depósitos morâinicos da Península Potter foi possível identificar três fases principais de formação de morâinas que evidenciam antigas posições da frente da geleira durante períodos de estabilização frontal. A análise da evolução dos sistemas lacustres na área de estudo evidenciou que diversos lagos sofreram alterações de área em resposta à dinâmica de retração glacial registrada para os últimos 34 anos. / This study aimed to investigate the glacial geomorphological dynamics of the ice-free areas in the Peninsula Potter, King George Island, Antarctica, in response to the recent Polar Club Glacier retreat processes. The geomorphological mapping and lacustrine systems evolution modelling between 2006-2011 were obtained with Quickbird (RGB432) image, application of the spatial digital filters in COSMO-SkyMed (cross and co-polarization, spotlight mode) images and topographic profiles visual interpretations. Also considered were the morphometric aspects of the peninsula, interpreted by generating hypsometry, slope, contour and shaded relief maps. The Polar Club Glacier frontal variation between 1981-2015 was obtained with Landsat temporal analysis. The Potter Peninsula geomorphological mapping evidenced the proglacial and geomorphological processes and the spatial distribution pattern of linear marginal to ice features, as morainic ridges and glaciofluvial features, related to the contribution of the seasonal melting of snow and ice, marine terraces, ravines and rocky outcrops. The High Pass and directional filters in COSMO-SkyMed images provided conditions for geomorphological features. The frontal glacier fluctuations modelling indicated that last glacial advance condition recorded by proglacial geomorphologic can be related Little Ice Age and continuous retreat process. Between 1981-2015 the Polar Club glacier lost 2,95km2 of total area (9,4% of total area). The retreat process can be related to the trend of rising average temperatures in recent decades, trend of increase in days with liquid precipitation in summer and the number melting degree days. The Polar Club Glacier retreat is not very significant when compared to other glaciers of King George Island, however, when observing the exposed areas was evident that there was a significant increase (36.9%). The moraine deposits evolution analysis in Peninsula Potter provided conditions for identify three main phases of moraines deposition and that show past glacier front positions during periods of glacier marginal stabilization. The analysis of the evolution of lacustrine systems in the study area evidenced changes in various lakes during last 34 years in response of glacial retreat dynamics.

Pour l’analyse de la dynamique territoriale il est fondamental une grande quantité de données et leur intégration avec des données spatiales et statistiques facilite ce processus. La thèse se propose d’analyser la dynamique de la superficie agricole des municipalités du Territoire de la Citoyenneté Região Central-RS (TCRCRS) qui fait partie d’une politique publique spatiale de territoires citoyens. Cette dynamique sera analysée à partir d’une technique de détection de changement connue par Rotation Contrôlée par Axe de Non Changement - RCEN. Ainsi, la thèse a comme objectif évaluer les altérations subies par la superficie agricole au long de la période 1985 / 2010 dans les municipalités du TCRCRS en utilisant l’algorithme RCEN. Les étapes méthodologiques suivantes ont été implémentées: utilisation d’images différentes pour l’obtention de pixeis échantillons de non changement; analyse qualitative de l’organisation de la superficie agricole pour les municipalités de Cacequi, Santiago et Tupanciretã, sélectionnés en raison de leur localisation parmi des différentes sous-unités de paysage dans l’État; définition des seuils pour la délimitation des classes thématiques de l’organisation spatiale de la superficie agricole et évaluation de la fiabilité des résultats de la technique RCEN, utilisée pour déterminer la précision de la classification supervisée des images TM Landsat 5 par une matrice de concaténation. La matrice est basée sur l’algèbre de cartes de façon à obtenir une image numérique finale qui exprime toutes les possibilités de l’espace échantillon. Les résultats ont montré que, avec 1% de signification, la technique RCEN peut être utilisée pour détecter la dynamique dans la superficie agricole en utilisant les seuils de vigueur végétatif de l’IDETEC comparés aux résultats des répertoires Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), qui a été obtenu tout en considérant le total de pluies antérieures au passage du senseur, variable qui interfère sur les valeurs moyennes de NDVI. Des images de détections de changements (IDETEC) ont été engendrées pour analyser les cultures agricoles d’hiver et d’été, s’obtenant 99% de confiance en les images choisies pour la distribution spatiale des classes définies par l’adoption des seuils de ( - 0,5σ ; – 1,5σ ; + 0,5σ ; + 1,5σ), en prenant comme point central de la classe de non changement. Les images de détection de changements ont permis d’estimer et de comparer les classes de l’IDETEC avec les estimations du total d’aire plantée de cultures temporaires et des cultures agricoles de riz, avoine, maïs, soja et blé. Les aires obtenues par l’IDETEC à Tupanciretã ont surestimé l’aire agricole présentée par l’IBGE dans les images d’été avec des variations en pourcentages entre 1,11% dans l’IDETEC 1994/2009 et 8,13% dans l’IDETEC 2004/2010 ; pour les images d’hiver l’altération a été de 9,46% dans l’IDETEC 1989/2007 et de 3,44% dans l’IDETEC 1996/2005. À la municipalité de Cacequi, les variations en pourcentages de cultures temporaires ont été surestimées dans les images d’été en 7,71% dans l’IDETEC 1986/2006 et 20,47% dans l’IDETEC 1993/2005 et sous-estimées dans les images d’hiver en 9,42% dans l’IDETEC 1985/2003 et en 18,11% dans l’IDETEC 1996/2007. À Santiago elles ont été sous-estimées pour la période d’été en 24,76% dans l’IDETEC 1984/2009, pour la période d’hiver en 10,52% dans l’IDETEC 1996/2005 et surestimées en 8,23% dans l’IDETEC 2004/2010 et en 26,12% pour l’image d’hiver IDETEC 1989/2007. La technique RCEN a prouvé être capable d’évaluer des altérations dans la superficie agricole de cultures annuelles pour les municipalités de Cacequi, Santiago et Tupanciretã. / Para análise da dinâmica territorial, é fundamental uma grande quantidade de dados e a integração com dados espaciais e estatísticos, facilita esse processo. A tese propõe analisar, a dinâmica da superfície agrícola de municípios do Território da Cidadania Região Central-RS (TCRCRS), território este que, faz parte de uma política pública de territórios da cidadania. Essa dinâmica, será analisada a partir de uma técnica de detecção de mudança, conhecida por Rotação Controlada por Eixo de Não Mudança - RCEN. Assim, a tese objetiva avaliar as alterações na superfície agrícola, no período de 1985 a 2010, em municípios do TCRCRS, utilizando o algoritmo RCEN. As seguintes etapas metodológicas, foram implementadas: utilização de imagens diferentes, para obtenção de pixeis amostrais de não mudança; análise qualitativamente da organização da superfície agrícola, para os municípios de Cacequi, Santiago e Tupanciretã, selecionados por sua localização em diferentes subunidades de paisagem no Estado; definição dos limiares, para delimitação das classes temáticas da organização espacial da superfície agrícola e, avaliação da confiabilidade dos resultados da técnica RCEN, utilizada pra determinar, a precisão da classificação supervisionada das imagens TM Landsat 5, através de uma matriz de concatenação. A matriz, é baseada em álgebra de mapas de tal maneira, a obter uma imagem numérica final que, expresse todas as possibilidades do espaço amostral. Os resultados, mostraram que, com 1% de significância, a técnica RCEN pode ser utilizada, para detectar a dinâmica na superfície agrícola, utilizando limiares de vigor vegetativo da IDETEC, comparados aos resultados dos índices Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), que foi obtido considerando, o total de chuvas antecedentes a passagem do sensor, que é uma variável que interfere, nos valores médios de NDVI. Foram geradas imagens de detecção de mudanças (IDETEC), para analisar culturas agrícolas de inverno e de verão, obtendo-se 99% de confiança nas imagens selecionadas, para a distribuição espacial das classes definidas pela adoção dos limiares de ( - 0,5σ; – 1,5σ ; + 0,5σ; + 1,5σ), utilizando a como ponto central da classe de não mudança. As imagens de detecção de mudanças, permitiram estimar e comparar as classes da IDETEC, com as estimativas do total de área plantada, de lavouras temporárias, das culturas agrícolas de arroz, aveia, milho, soja e trigo As áreas obtidas pela IDETEC em Tupanciretã, superestimaram a área agrícola, apresentada pelo IBGE, nas imagens de verão com variações percentuais entre 1,11% na IDETEC 1994/2009 e 8,13% na IDETEC 2004/2010, para as imagens de inverno, a alteração foi de 9,46% na IDETEC 1989/2007 e de 3,44% na IDETEC 1996/2005. No município de Cacequi, as variações percentuais de lavouras temporárias foram superestimadas nas imagens de verão em 7,71% na IDETEC 1986/2006 e 20,47% na IDETEC 1993/2005 e, subestimadas nas imagens de inverno em 9,42% na IDETEC 1985/2003 e em 18,11% na IDETEC 1996/2007. Em Santiago, foram subestimadas para o período de verão em 24,76% na IDETEC 1984/2009 e, para o período de inverno em 10,52%, na IDETEC 1996/2005 e superestimadas em 8,23% na IDETEC 2004/2010 e, em 26,12% para a imagem de inverno IDETEC 1989/2007. A técnica RCEN, demonstrou ser capaz de estimar alterações na superfície agrícola, de culturas anuais para os municípios de Cacequi, Santiago e Tupanciretã. / For the analysis of territorial dynamics, a great amount of data is fundamental, and the integration of spatial and statistical data facilitates this process. This thesis proposes to analyze the dynamic of the agricultural surface in the Citizenship Country in the Central Area of Rio Grande do Sul (CCCARS), a country that is part of a public policy of citizenship countries. This dynamics will be analyzed by a change detection technique, known as Rotation Controlled of Non-change Axis (RCNA).Thus, this thesis aims to evaluate the alterations in the agricultural surface, in the period from 1985 to 2010, in CCCARS cities, using the RCNA algorithm. The following methodological steps were implemented: the use of different images in order to obtain non-change sampling pixeis; qualitative analysis of the organization of the agricultural surface in the cities of Cacequi, Santiago and Tupanciretã, which were selected due to their location in different subunits of landscapes in the State; determination of thresholds for the delimitation of thematic clusters in the spatial organization of the agricultural surface; and the evaluation of the reliability of the results of RCNA technique, which was used to determine the accuracy of the supervised classification of Landsat TM 5 images through a concatenating matrix. The matrix is based on the map algebra in such manner that expresses all the possibilities of the sampling space. The results showed that with 1% of significance, the RCNA technique can be used to detect the dynamics of the agricultural surface using threshold of the vigor of the vegetative growth compared with the results of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), which were obtained considering the total amount of rain previous to the sensor scanning, which is a variable that interferes in the medium values of NDVI. It was created images of changes detection (IDETEC) in order to analyze summer and winter agricultural crops, obtaining 99% of reliability on the selected images, for the special distribution of the defined clusters by the adoption of the threshold values of de ( - 0,5σ; – 1,5σ ; + 0,5σ; + 1,5σ), using the as a central point of nonchange cluster. The change detection images enabled to estimate and compare IDETEC clusters with the estimate of the total planted area of temporary farm, agricultural crop of rice, oat, corn, soybean and wheat. The areas obtained by IDETEC in Tupanciretã overestimated the agricultural area presented by IBGE, with summer images with percentage variance among 1,11% on IDETEC 1994/2009 and 8,13% on IDETEC 2004/2010, for the winter images, the alteration was of 9,46% on IDETEC 1989/2007 and of 3,44% on IDETEC 1996/2007. In the city of Cacequi, the percentage variance of the temporary farms were overestimated on the summer images in 7,71% on IDETEC 1986/2006 and 20,47% on IDETEC 1993/2005 and , and overestimated on the winter images in 9,42% on IDETEC 1985/2003 and in 18,11% on IDETEC 1996/2007. In Santiago, they were underestimated for the summer period in 24,76% on IDETEC 1984/2009 and , for the winter period in 10,52%, on IDETEC 1996/2005 e and overestimated in 8,23% on IDETEC 2004/2010 and, in 26,12% for the winter image IDETEC 1989/2007. The RCNA technique showed itself to be capable of estimating the agricultural surface alteration in annual crops in the cities of Cacequi, Santiago e Tupanciretã.

Fraturas radiculares verticais (FRV) são fraturas longitudinais que acontecem na raiz dos dentes. O diagnóstico clínico da FRV é um desafio, já que os pacientes não apresentam sinais e sintomas patognomônicos. Embora apresente limitações, a radiografia periapical deve ser o primeiro exame a ser realizado, pois possui menor custo e dose de radiação do que os exames tomográficos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a contribuição de novas técnicas de processamento de imagens para o realce da FRV em radiografias periapicais digitais, visando facilitar sua detecção pelos odontologistas. O método de pré-processamento de imagem proposto foi composto de quatro etapas: ajuste geométrico+ negativo, filtragem de ruído, realce de contraste adaptativo e correção Gamma. Trinta radiografias periapicais digitais de dentes (fraturados ou não) tratados endodonticamente e com pino metálico instalado foram adquiridas. Resultados objetivos mostraram que o método desenvolvido aumentou o valor médio da razão contraste-ruído em 173% em comparação com o método de processamento tradicional fornecido pelo fabricante do equipamento. Testes subjetivos foram realizados com dez especialistas (radiologistas e endodontistas), que classificaram as imagens segundo a presença ou ausência de fratura. Os resultados indicaram que o método proposto melhorou a taxa de detecção de FRV pelos especialistas em 14%, em comparação com o método comercial, mas a especificidade foi reduzida. Dessa forma, a proposta deste trabalho pode ser utilizada como uma ferramenta complementar ao método de processamento tradicional, de modo a aumentar a sensibilidade do exame sem comprometer sua especificidade. / Vertical root fractures (VRF) are longitudinal fractures that occur at the root of the teeth. The clinical diagnosis of VRF is a challenge, since the patients have no pathognomonic signs and symptoms. Although it presents limitations, periapical radiography should be the first examination to be performed, because it has a lower cost and radiation dose than tomographic exams. The aim of this work was to evaluate the contribution of new image processing techniques for the enhancement of VRF in digital periapical radiographs, in order to facilitate its detection by dentists. The proposed image preprocessing method was composed of four steps: geometric adjustment+negative, noise filtering, adaptive contrast enhancement and Gamma correction. Thirty digital radiographs of teeth (fractured or not) treated endodontically and with installed metal pin were acquired. Objective results showed that the method developed increased the mean value of the contrast-to-noise ratio by 173% compared to the traditional processing method provided by the equipment manufacturer. Subjective tests were performed with ten examiners (radiologists and endodontists), who classified the images according to the presence or absence of fracture. The results indicated that the proposed method improved the detection rate of VRF by the examiners by 14% compared to the commercial method, but the specificity was reduced. Therefore, the proposal of this work can be used as a complementary tool to the traditional processing method, in order to increase the sensitivity of the test without compromising its specificity.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Entre todos os tipos de cÃncer, o de pulmÃo (CP) à um dos mais comuns de todos os tumores malignos, apresentando aumento de 2% por ano na sua incidÃncia mundial. No Brasil, para o ano de 2014 sÃo estimados 27.330 casos novos de CP, sendo destes 16.400, em homens e 10.930 em mulheres. Neste contexto, à de fundamental importÃncia para saÃde pÃblica realizar e determinar diagnÃsticos precoces e mais precisos para detectar os estÃgios reais das doenÃas pulmonares. O auxÃlio ao diagnÃstico mostra-se importante tanto do ponto de vista clÃnico quanto em pesquisa. Dentre os fatores que contribuem para isto, pode-se citar o aumento da precisÃo do diagnÃstico do mÃdico especialista à medida que aumenta o nÃmero de informaÃÃes sobre o estado do paciente. Deste modo, certas doenÃas podem ser detectadas precocemente, aumentando as chances de cura. O tratamento inicial para esta doenÃa consiste na lobectomia. Nesse contexto, costuma-se realizar a segmentaÃÃo dos lobos pulmonares em imagens de Tomografia Computadorizada para extrair dados e auxiliar no planejamento da lobectomia. A segmentaÃÃo dos lobos a partir de imagens de TC à geralmente obtida atravÃs da detecÃÃo das fissuras pulmonares. Nesse sentido, com o intuito de obter uma segmentaÃÃo da fissura pulmonar mais eficaz e realizar um processo totalmente independente das demais estruturas presentes no exame de TC, o presente trabalho possui o objetivo de realizar a segmentaÃÃo das fissuras utilizando medidas de textura LBP e Redes Neurais Artificiais (RNA). Para a implementaÃÃo do algoritmo foi utilizado uma MLP (Multilayer Perceptron) com 60 entradas, 120 neurÃnios na camada oculta e 2 neurÃnios de saÃda. Os parÃmetros de entrada para a rede foi o histograma LBP do voxel a ser analisado. Para o treinamento da rede foi necessÃrio criar um sistema para identificaÃÃo das classes fissuras e nÃo-fissuras de forma manual, onde o usuÃrio seleciona os pixels da classe fissura e da nÃo-fissura. Para realizar as validaÃÃes do algoritmo foi criado um padrÃo-ouro que foi extraÃdo um total de 100 imagens de 5 exames do banco de dados LOLA11. Nessas imagens, as fissuras foram destacadas por 2 especialistas. A partir do padrÃo-ouro, o as imagens foram processadas pelo algoritmo e assim os resultados obtidos. Para o conjunto de imagens testadas, o classificador obteve um melhor desempenho quando o tamanho, 15x15 pixels, da janela utilizada para gerar o histograma do LBP. Para chegar atà essa definiÃÃo foram testados os tamanhos 11x11, 15x15, 17x17 e 21x21 e os resultados foram comparados utilizando as mÃtricas de Especificidade Es(\%), Coeficiente de Similaridade CS(%), Sensibilidade S(\%), distÃncia mÃdia e desvio padrÃo da distÃncia. A primeira abordagem de anÃlise dos resultados à atravÃs dos voxels}definidos como fissura no final da metodologia proposta. Para a metodologia proposta, detecÃÃo automÃtica utilizando LBP ( extit{Local Binary Pattern}) e MLP, as taxas obtidas foram CS = 96,7%, S = 69,6% e Es = 96,8% para o mÃtodo proposto antes do afinamento e CS = 99,2%, S = 3% e Es = 99,81% para o mÃtodo proposto com o afinamento no fim, considerando a incidÃncia de falsos positivos e falsos negativos. Outra abordagem utilizada na literatura para avaliaÃÃo de mÃtodos de segmentaÃÃo de fissuras à baseado na distÃncia mÃdia entre a fissura delineada pelo especialista e a fissura resultante do algoritmo proposto. Desta forma, o algoritmo proposto neste trabalho foi comparado com o algoritmo de Lassen(2013) atravÃs da abordagem da distÃncia mÃdia entre a fissura segmentada manual e a fissura segmentada de forma automÃtica. O algoritmo proposto com afinamento no final obteve uma menor distÃncia no valor de e um menor desvio padrÃo comparado com o mÃtodo de Lassen(2013). Por fim, sÃo apresentados os resultados da segmentaÃÃo automÃtica das fissuras pulmonares. A baixa incidÃncia de detecÃÃes falso negativas, juntamente com a reduÃÃo significativa de detecÃÃes falso positivas, resultam em taxa de acerto elevada. Conclui-se que a tÃcnica de segmentaÃÃo de fissuras pulmonares à um algoritmo Ãtil para segmentar fissuras pulmonares em imagens de TC, e com o potencial de integrar sistemas que auxiliem o diagnÃstico mÃdico. / Among all cancers, lung cancer (LC) is one of the most common tumors, an increase of 2% per year on its worldwide incidence. In Brazil, for the year of 2014, 27,330 new cases of LC are estimated, these being 16,400 in men and 10,930 in women. In this context, it is of fundamental importance for public health the identication on early stages of lung diseases. The diagnosis assistance shows to be important both from a clinical standpoint as in research. Among the factors contributing to this scene, one important is the increasing accuracy of diagnosis of a medical expert as you increase the number of information about the patient's condition. Thus, certain disorders might be detected early, including saving lives in some cases. The initial treatment for this disease consists of lobectomy. In this context, it is customary to perform the segmentation of lung lobes in CT images to extract data and assist in planning for lobectomy. The segmentation of the lobes from CT images is usually obtained by detection of pulmonary fissures. Thus, in order to obtain a more effective segmentation of pulmonary fissures, and perform a completely independent process from the other structures present in the CT scan, the present work has the objective to perform the fissure segmentation using LBP texture measures and Neural Networks (NN). To implement the algorithm we used one MLP with 60 inputs, 120 hidden neurons and 2 output neurons. The input parameters for the network was the LBP histogram of the voxel being analyzed. For network training, it was necessary to create a system to label the features as fissures and non-fissures manually, where the user selects the fissure pixels class. To perform the validation of the algorithm was necessary to create a "gold standard"in which it was extracted a total of 100 images from 5 exams from the dataset LOLA11, where these images were the fissures were highlighted by two experts. From the gold standard, the proposed algorithm was processed and the results were obtained. For all tested images, the classifier obtained a better performance when the size of 15x15 pixels of the window was used to generate the histogram of the LBP. To get to this definition were tested sizes of 11x11, 15x15, 17x17 and 21x21 and the results were based on metrics comaprados ACC (%), TPR (%), SPC (%) distance mean and standard deviation of the distance. The first approach to analyze the results is through the voxels defined as fissure at the end of the proposed methodology. For the proposed methodology, using automatic detection and MLP LBP before thinning, the rates were obtained ACC= 96.7 %, TPR = 69.6 % and SPC = 96.8 % and ACC = 99 2 % TPR = 3 % and SPC = 99.81 % for the proposed method with the thinning in the end, considering the incidence of false positives and false negatives. Another approach used in the literature for evaluating methods of fissure segmentation is based on the average distance between the fissure delineated by the expert and the resulting fissure through the algorithm. Thus, the algorithm proposed in this paper was compared with the algorithm Lassen et al. (2013) by the average distance between the manual segmented and the automatically segmented fissure. The proposed algorithm with the thinning in the end achieved a shorter distance average value and a lower standard deviation compared with the method of (LASSEN et al., 2013). Finally, the results obtained for automatic segmentation of lung fissures are presented. The low incidence of false negative detections detection results, together with the significant reduction in false positive detections result in a high rate of settlement. We conclude that the segmentation technique for lung fissures is a useful target for pulmonary fissures on CT images and has potential to integrate systems that help medical diagnosis.

Este trabalho propõe uma abordagem para o rastreamento de objetos observados em seqüências de imagens. O objetivo principal é o desenvolvimento de uma metodologia eficiente, capaz de realizar o rastreamento de um ou mais alvos heterogêneos, usando pouca informação a priori sobre os mesmos. Para alcançar este objetivo é proposta a descrição dos alvos livre de um modelo explícito de forma, através de uma representação baseada em contornos, a qual é interessante pois tem a capacidade de adaptar-se dinamicamente a alvos com formas heterogêneas de modo eficaz. Além disso, é usado um modelo de movimento único e simples, considerando somente translação e mudança de escala quadro a quadro. Este modelo possibilita o tratamento de movimentos suaves e previamente desconhecidos dos alvos. O rastreamento de cada alvo é executado com a combinação de dois Filtros de Kalman: um para estimação do movimento e outro para estimação do contorno. O modelo de observação é baseado em linhas de medida 1D fixadas ao longo do contorno estimado e tem baixo custo computacional. Experimentos foram conduzidos para avaliar a eficácia e eficiência da proposta, utilizando seqüências de imagens controladas e reais. Os resultados mostram que a abordagem proposta é capaz de rastrear alvos distintos (figuras geométricas, pessoas e robôs móveis), executando diferentes movimentos considerando a posição de observação da câmera. Embora haja uma relação crítica entre a variação quadro a quadro do movimento e da forma dos alvos, e o nível de ruído nas imagens, a abordagem é adequada nos casos em que informações detalhadas a respeito do movimento e da forma dos alvos não são disponíveis. / This work proposes an approach to track objects observed in sequences of images. The main objective is the development of an efficient methodology, capable of performing the tracking of one or more heterogeneous targets by using a small amount of a priori information about them. To accomplish this objective we propose a description of the targets free of an explicit shape model. This description is a contour-based representation, which is interesting because it is capable of adapting dynamically to targets that have heterogeneous shapes in an effective way. Besides this, a unique and simple movement model is used, considering only translation and scaling frame by frame. This model allows treating smooth and previously unknown targets movements. The tracking of each target is executed by the combination of two Kalman Filters: one used to estimate movement and another one to estimate contour. The observation model is based on 1D measurement lines fixed along the estimated contour and requires low computational power. Experiments were performed to evaluate the efficacy and the efficiency of the proposal, using controlled and real image sequences. Results show that the proposed approach is capable of tracking distinct targets (geometric figures, human bodies and mobile robots), which execute different movements regarding the observation position of the camera. Despite the critical tradeoff between the frame by frame variation of the targets movements and shapes and the level of noise in the images, the approach showed to be adequate for those cases of application where detailed information about target movement and shape are not available.

Este trabalho propõe uma abordagem para o rastreamento de objetos observados em seqüências de imagens. O objetivo principal é o desenvolvimento de uma metodologia eficiente, capaz de realizar o rastreamento de um ou mais alvos heterogêneos, usando pouca informação a priori sobre os mesmos. Para alcançar este objetivo é proposta a descrição dos alvos livre de um modelo explícito de forma, através de uma representação baseada em contornos, a qual é interessante pois tem a capacidade de adaptar-se dinamicamente a alvos com formas heterogêneas de modo eficaz. Além disso, é usado um modelo de movimento único e simples, considerando somente translação e mudança de escala quadro a quadro. Este modelo possibilita o tratamento de movimentos suaves e previamente desconhecidos dos alvos. O rastreamento de cada alvo é executado com a combinação de dois Filtros de Kalman: um para estimação do movimento e outro para estimação do contorno. O modelo de observação é baseado em linhas de medida 1D fixadas ao longo do contorno estimado e tem baixo custo computacional. Experimentos foram conduzidos para avaliar a eficácia e eficiência da proposta, utilizando seqüências de imagens controladas e reais. Os resultados mostram que a abordagem proposta é capaz de rastrear alvos distintos (figuras geométricas, pessoas e robôs móveis), executando diferentes movimentos considerando a posição de observação da câmera. Embora haja uma relação crítica entre a variação quadro a quadro do movimento e da forma dos alvos, e o nível de ruído nas imagens, a abordagem é adequada nos casos em que informações detalhadas a respeito do movimento e da forma dos alvos não são disponíveis. / This work proposes an approach to track objects observed in sequences of images. The main objective is the development of an efficient methodology, capable of performing the tracking of one or more heterogeneous targets by using a small amount of a priori information about them. To accomplish this objective we propose a description of the targets free of an explicit shape model. This description is a contour-based representation, which is interesting because it is capable of adapting dynamically to targets that have heterogeneous shapes in an effective way. Besides this, a unique and simple movement model is used, considering only translation and scaling frame by frame. This model allows treating smooth and previously unknown targets movements. The tracking of each target is executed by the combination of two Kalman Filters: one used to estimate movement and another one to estimate contour. The observation model is based on 1D measurement lines fixed along the estimated contour and requires low computational power. Experiments were performed to evaluate the efficacy and the efficiency of the proposal, using controlled and real image sequences. Results show that the proposed approach is capable of tracking distinct targets (geometric figures, human bodies and mobile robots), which execute different movements regarding the observation position of the camera. Despite the critical tradeoff between the frame by frame variation of the targets movements and shapes and the level of noise in the images, the approach showed to be adequate for those cases of application where detailed information about target movement and shape are not available.