Made available in DSpace on 2013-10-11T13:35:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000451033-Texto+Completo-0.pdf: 4023283 bytes, checksum: f5ff6b363661cfa2b354502e0156edb5 (MD5) Previous issue date: 2013 / Photoelasticity is an important technique to the mechanics stress analysis in complex geometry structures and exposed to equally complex loads. Such technique is based in the principle in which some materials present different refraction index when subjected to load. When the part is crossed by a polarized light beam in the opposite face it is possible to visualize colored fringes whose appearance is related to the stress to which the structure is exposed. The analysis of the colored fringes image of the part is an indirect measure of mechanical stress. Despite the advances in photoelasticity, it is still widely used the semiquantitative analysis by calculating the stress in the part to pre-determined points which somehow submits the colors analysis to the inaccuracy from the human eye, compromising repeatability and reproducibility of the experiment. In order to overcome this adversity, software was developed for analysis of the entire image area through the univocal identification of the colors of the fringes. The software was developed using the basic concepts of image processing such as connectivity pixels and edge detection, besides a design using a color space created by the International Commission on Illumination. Using this computational tool, it was possible to obtain results of the average shear stress in the structure from the analysis of all pixels in the image, something almost inconceivable to be manually done by the traditional methodology. / A fotoelasticidade é uma importante técnica para análise de tensões mecânicas em estruturas de geometria complexa e expostas a cargas igualmente complexas. Esta técnica baseia-se no princípio de que alguns materiais apresentam diferentes índices de refração quando submetidos a esforços mecânicos. Quando a peça é atravessada por um feixe de luz polarizado, na face oposta podem ser visualizadas franjas coloridas cujo aspecto é relacionado à tensão a qual a estrutura está exposta. A análise destas franjas coloridas da imagem da peça é uma medida indireta da tensão mecânica. Apesar dos avanços na fotoelasticidade, ainda é muito utilizada a análise semiquantitativa calculando-se a tensão na peça em pontos pré-determinados, o que de certo modo submete a análise das cores a inacurácia do olho humano, comprometendo a repetitibilidade e reprodutibilidade do experimento. A fim de superar esta adversidade foi desenvolvido um programa para análise de toda a área da imagem passando pela identificação unívoca das cores das franjas. O programa foi desenvolvido utilizando-se conceitos básicos de processamento de imagens como conectividade de pixels e detecção de borda, além de uma concepção utilizando-se um espaço de cor criado pela Comissão Internacional de Iluminação. Com o uso desta ferramenta computacional foi possível obter resultados da tensão de cisalhamento média na estrutura a partir da análise de todos os pixels da imagem, algo praticamente inconcebível de ser feito manualmente pela metodologia tradicional.

Made available in DSpace on 2015-11-14T01:06:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000476062-Texto+Completo-0.pdf: 11312926 bytes, checksum: 32b5c8685befd12b44da93360c230661 (MD5) Previous issue date: 2015 / The following study is about the estimation of three-dimensional position of multiple objects captured in images in a stereo vision setting. The mathematical formalism begins with the representation of motion in Euclidean space. After that, the projection of the images is performed in an ideal camera perspective using homogeneous coordinates. This results in the intrinsic and extrinsic parameters, which are part of the camera calibration. From that, stereo vision is used to obtain three-dimensional position of objects that are captured in the images from two cameras. Thus, depths of various objects are obtained to reconstruct their positions. The validation of the proposed algorithms are made through an experiment built for this purpose. This experiment uses two cameras with semi-parallel views to the center. In the center of the environment there is a gimbal platform, which performs a uniform motion. Above, there is a plan with three white dots, simulating the objects position. This motion captures two images, which are processed by the proposed algorithm. The validation consists in making a comparison between the orientation planes of the gimbal servomotors and reconstruction objects. / Este trabalho trata da estimação da posição tridimensional de múltiplos objetos a partir de imagens capturadas em um ambiente de visão estéreo. O formalismo matemático utilizado no projeto do sistema de visão estéreo inicia-se com a representação de cenário, levando todo o ambiente para um espaço euclidiano, também chamado de representação em três dimensões. Depois de representar o espaço euclidiano no sistema de visão estéreo, leva-se esse formalismo às projeções das imagens numa perspectiva da câmera ideal em coordenadas homogêneas, das quais se obtém a câmera com parâmetros intrínsecos e extrínsecos. A partir disso, utilizam-se os conceitos de visão estéreo e triangularização entre as câmeras para calcular a profundidade dos diversos objetos presentes no cenário. Assim, a reconstrução tridimensional da imagem é obtida. A validação dos algoritmos propostos é feita através de um experimento construído especialmente para o sistema de visão estéreo, em que foram colocadas duas câmeras com vistas semiparalelas em um ambiente, sendo também adicionada uma plataforma do tipo gimbal movimentando-se em três dimensões. Acima dessa, é colocado um plano com três pontos (marcadores), os quais simulam o movimento de três objetos. A partir daí, são capturadas duas imagens a serem processadas mediante os algoritmos propostos, resultando na reconstrução dos pontos no espaço tridimensional. O processo de validação se dá através da comparação entre as orientações dos planos fornecidos pelo algoritmo proposto e pelos comandos dos servomotores do gimbal.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000396050-Texto+Completo-0.pdf: 5610208 bytes, checksum: 53048425f8fbc45914d3914ccd959eb8 (MD5) Previous issue date: 2007 / The technology associated to modern electronic devices is helping the control over industrial processes, which has increased the productive and the reliability on many sectors, resulting in the production of high quality products. However, the usage of these equipments over production lines makes the system more susceptible to power quality events, because of the associated micro-electronics. The appearance of non-linear loads has been affected directly the voltage and current signals, making the environment electrically polluted. The concern with the power quality has significantly increased on the past few years, mainly due to the consumers aiming the avoidance of nonprogrammable stops in the production line (due to bad functioning of equipments), and also due to the concessionaires of electric energy desiring an adequate control over the system. Meanwhile, the power monitoring systems have appeared in the market with improved functions, mostly because of technology development. However, many of these monitoring systems are expensive, mainly in economies of developing countries, making harder for small companies to acquire one. Less expensive systems are available in the market, but with no capacity of database recourses. This work proposes the implementation of low cost electrical digital monitoring systems with database resources. In addition, the proposed monitoring system is capable of remote access to the database through an internet web page. To this end, hardware to acquire three-phase voltage and current signals and software to download the data are developed, where the software is capable of data processing, mathematical calculus, producing data graphics for analysis and to manage the information for the WEB interface. In addition, the state of the art in electric monitoring systems is revised in order to characterize the functionalities and resources of available commercial products, as well as a bibliographic review to give a picture of the tendencies in this area. / A alta tecnologia encontrada nos equipamentos modernos tem colaborado no controle de processos industriais, aumentando a produtividade e a confiabilidade em diversos setores, facilitando a elaboração de produtos de melhor acabamento. Entretanto, a utilização destes equipamentos em linhas de produção aumenta consideravelmente a susceptibilidade do sistema aos distúrbios na qualidade de energia, devido à micro-eletrônica associada. O aparecimento de cargas não-lineares tem afetado diretamente os sinais de corrente e tensão, de forma a deixar o ambiente eletricamente poluído. A preocupação com os níveis da qualidade da energia elétrica vem aumentando bastante nos últimos anos, tanto para consumidores como para as concessionárias. Em meio a isto, sistemas de monitoramento da qualidade da energia foram surgindo, e de acordo com o desenvolvimento tecnológico, sendo acrescidos de novas funções. Porém, muitos se tornaram de custo elevado, de forma a não serem acessíveis a empresas de recursos limitados. Sistemas mais simples também passaram a ser comercializados, todavia, sem determinadas ferramentas, como banco de dados. Este trabalho apresenta a implementação de um sistema de monitoramento digital de grandezas elétricas, que visa aliar o baixo custo à um recurso de banco de dados (para o armazenamento da informações), e à visualização remota dos mesmos, através de uma página da internet. Para isso, foi desenvolvido um hardware para fazer a leitura trifásica de tensão e corrente, baseado no micro-controlador MSP430f169; um software para a aquisição dos dados, apresentação de cálculos, gráficos e armazenagem, desenvolvido sob a plataforma Delphi 5; um banco de dados (em PostgreSQL) e uma interface WEB, fazendo-se uso da linguagem PHP. Também, é proposto um estudo a respeito do assunto, de forma a caracterizar alguns sistemas e recursos encontrados nos produtos comerciais, assim como uma revisão bibliográfica, apontando as tendências para essa área.