Esta tese apresentada uma proposta de desenvolvimento de uma ferramenta computacional para metrologia com microtomografia computadorizada que possa ser implantada em sistemas de microtomógrafos convencionais. O estudo concentra-se nas diferentes técnicas de detecção de borda utilizadas em processamento de imagens digitais.Para compreender a viabilidade do desenvolvimento da ferramenta optou-se por utilizar o Matlab 2010a. A ferramenta computacional proposta é capaz de medir objetos circulares e retangulares. As medidas podem ser horizontais ou circulares, podendo ser realizada várias medidas de uma mesma imagem, uma medida de várias imagens ou várias medidas de várias imagens. As técnicas processamento de imagens digitais implementadas são a limiarização global com escolha do threshold manualmente baseado no histograma da imagem ou automaticamente pelo método de Otsu, os filtros de passa-alta no domínio do espaço Sobel, Prewitt, Roberts, LoG e Canny e medida entre os picos mais externos da 1 e 2 derivada da imagem. Os resultados foram validados através de comparação com os resultados de teste realizados pelo Laboratório de Ensaios Mecânicos e Metrologia (LEMec) do Intstituto Politécnico do Rio de Janeiro (IPRJ), Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Nova Friburdo- RJ e pelo Serviço Nacional da Indústria Nova Friburgo (SENAI/NF). Os resultados obtidos pela ferramenta computacional foram equivalentes aos obtidos com os instrumentos de medição utilizados, demonstrando à viabilidade de utilização da ferramenta computacional a metrologia. / This thesis presents a proposal to develop a computational tool for metrology using computed microtomography (microCT) systems that can be implemented in conventional microCT systems.This study focuses on the different techniques used for edge detection in image processing.To test the feasibility of developing the tool we chose to use the Matlab 2010a. The proposed computational tool is capable of measuring circular and rectangular objects.The measures can be horizontal or circular and can be performed several measurements of the same image, a measure of multiple images or more measures of multiple images.The techniques implemented of processing digital images are global thresholding with choice of threshold manually based on the image histogram or automatically by the Otsu method, the high-pass filter in the space domain Sobel, Prewitt, Roberts, LoG and Canny and the distance between the outermost "peaks" of the 1st and 2nd derivative image.The results were validated by comparison with test results performed by the Mechanical Testing Laboratory and Metrology (LEMec) Polytechnic Intstituto of Rio de Janeiro (IPRJ), State University of Rio de Janeiro (UERJ), Nova Friburdo- RJ and the National Industry Service - Nova Friburgo (SENAI / NF).The results obtained by computational tool were equivalent to those obtained with the measuring instruments used, demonstrating the feasibility of using of computational tool for metrology.

Esta tese apresentada uma proposta de desenvolvimento de uma ferramenta computacional para metrologia com microtomografia computadorizada que possa ser implantada em sistemas de microtomógrafos convencionais. O estudo concentra-se nas diferentes técnicas de detecção de borda utilizadas em processamento de imagens digitais.Para compreender a viabilidade do desenvolvimento da ferramenta optou-se por utilizar o Matlab 2010a. A ferramenta computacional proposta é capaz de medir objetos circulares e retangulares. As medidas podem ser horizontais ou circulares, podendo ser realizada várias medidas de uma mesma imagem, uma medida de várias imagens ou várias medidas de várias imagens. As técnicas processamento de imagens digitais implementadas são a limiarização global com escolha do threshold manualmente baseado no histograma da imagem ou automaticamente pelo método de Otsu, os filtros de passa-alta no domínio do espaço Sobel, Prewitt, Roberts, LoG e Canny e medida entre os picos mais externos da 1 e 2 derivada da imagem. Os resultados foram validados através de comparação com os resultados de teste realizados pelo Laboratório de Ensaios Mecânicos e Metrologia (LEMec) do Intstituto Politécnico do Rio de Janeiro (IPRJ), Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Nova Friburdo- RJ e pelo Serviço Nacional da Indústria Nova Friburgo (SENAI/NF). Os resultados obtidos pela ferramenta computacional foram equivalentes aos obtidos com os instrumentos de medição utilizados, demonstrando à viabilidade de utilização da ferramenta computacional a metrologia. / This thesis presents a proposal to develop a computational tool for metrology using computed microtomography (microCT) systems that can be implemented in conventional microCT systems.This study focuses on the different techniques used for edge detection in image processing.To test the feasibility of developing the tool we chose to use the Matlab 2010a. The proposed computational tool is capable of measuring circular and rectangular objects.The measures can be horizontal or circular and can be performed several measurements of the same image, a measure of multiple images or more measures of multiple images.The techniques implemented of processing digital images are global thresholding with choice of threshold manually based on the image histogram or automatically by the Otsu method, the high-pass filter in the space domain Sobel, Prewitt, Roberts, LoG and Canny and the distance between the outermost "peaks" of the 1st and 2nd derivative image.The results were validated by comparison with test results performed by the Mechanical Testing Laboratory and Metrology (LEMec) Polytechnic Intstituto of Rio de Janeiro (IPRJ), State University of Rio de Janeiro (UERJ), Nova Friburdo- RJ and the National Industry Service - Nova Friburgo (SENAI / NF).The results obtained by computational tool were equivalent to those obtained with the measuring instruments used, demonstrating the feasibility of using of computational tool for metrology.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Os usos múltiplos dos recursos hídricos geram conflitos de ordem quantitativa e qualitativa em escala de bacia hidrográfica, impulsionando o surgimento de ferramentas computacionais, com os mais diferentes níveis de complexidades, no auxílio à gestão e planejamento das águas superficiais. Este trabalho apresenta uma ferramenta de uso livre para a avaliação da qualidade da água em ambiente lótico, denominada QUALI-TOOL, utilizando-se de linguagem de programação Visual Basic com interface gráfica no Excel. A ferramenta permite a simulação dos parâmetros arbitrários (sólidos suspensos, compostos tóxicos, entre outros), oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, fósforo total, nitrogênio orgânico, amônia, nitrato, Escherichia Coli e metais pesados. Para o emprego de toda a potencialidade da ferramenta, utilizou-se como área de estudo uma bacia hipotética, cujo trecho de aproximadamente 62,5 km do rio principal recebe tributários, lançamentos pontuais e difusos de cargas poluentes e demandas consuntivas pontuais. O QUALI-TOOL revelou-se uma ferramenta útil para a comunidade acadêmica e profissional quanto ao planejamento e gestão de recursos hídricos em escala local e de bacia hidrográfica. O manual do usuário foi organizado com uma sequência de tópicos que ajuda no entendimento do usuário principiante. O manual traz também a resolução de um exemplo prático de autodepuração em um trecho de rio, cuja metodologia do sistema abrange toda a potencialidade da ferramenta. De uma forma geral, a ferramenta computacional QUALI-TOOL pode ser utilizada para fins acadêmico e técnico no planejamento e gestão de recursos hídricos em escala local e de bacia hidrográfica. / The uses of water resources generate conflicts of quantitative and qualitative nature in basin scale, it impelling the development of computational tools with the most different levels of complexity, which assist the management and planning in water surface. This paper presents an free tool for evaluation of water quality in lotic environment, called QUALI-TOOL, using a Visual Basic programming language with graphical interface in Excel. The tool allows the simulation of arbitrary parameters (suspended solids, toxic compounds and others), dissolved oxygen, oxygen biochemistry, organic nitrogen, ammonia, nitrate, Escherichia-coli and heavy metals. For the usage of the tool's full potential, a hypothetical basin was used as the study area, in which 62.5 km of the main river receives tributaries, punctual and diffuse inputs of pollutant loads and punctual consumptive demand. The simulations were also performed in others two computational tools to verify the accuracy of QUALI-TOOL. QUALI-TOOL has proved to be a useful tool for academic and professional community in planning and managing water resources in local and basin scale. The user’s manual was organized in a topic sequence, helpful for the begginers users. The manual also provides a solution of a practical example of selfcleaning in a fictional stretch of a river, which the system metodology uses all the toll’s poten- ciality. In general, the QUALI-TOOL computational tool can be used for academic and technical purposes in the planning and management of water resources at local and river basin level. Keywords: Computational / Dissertação (Mestrado)