[pt] Esta dissertação estuda uma nova proposta para a predição de séries baseada na decomposição de seqüências em sub- bandas de freqüência fazendo uso de uma modelo onde adaptam-se técnicas de filtragem e de processamento de sinais. A pesquisa proposta estuda formas alternativas de predição, utilizando a decomposição da série original em sub-bandas e sua posterior reconstrução. O modelo proposto é gerado pela convolução da seqüência invertida pelos filtros FIR do Banco de síntese. Os filtros utilizados para os testes do processo de decomposição e de predição são filtros FIR simétricos de ordem par. Testes foram realizados utilizando seqüências determinísticas bem variadas em termos de ocupação do espectro de freqüências, bem como seqüências não determinísticas geradas por processos autoregressivos. Os resultados podem ser classificados como muito bons comparados ao que se conhece na literatura. / [en] This work proposes a new technique for signals forecast based on the decomposition in frequency sub-bands. The model uses digital filters and signals processing techniques, exploiting properties of the analysis nd synthesis filter banks. Perfect reconstruction digital filter banks are used to allow subband prediction, usign least squares criteria. The approach was applied to a number of different filter banks, in order to determine the influence of filter length and other filter properties in the prediction error. The method was tested usign both, deterministic and random generated series with good results.

[pt] A presente tese investiga a representação explícita de conhecimento específico na interpretação de imagens de baixa resolução multitemporais adquiridas por satélite. Neste contexto, o termo conhecimento específico, se refere a todo e qualquer tipo de conhecimento que torna um indivíduo capaz de ou mais apto para realizar uma determinada tarefa. Dentro do escopo desta tese, conhecimento específico compreende o conjunto das informações necessárias para a interpretação de imagens de satélite de baixa resolução, como por exemplo: as características das classes presentes, o manejo agronômico e a ecologia da região de interesse. Assim sendo, a presente tese propõe um modelo para a interpretação baseada em conhecimento de imagens de satélite de baixa resolução visando reproduzir o raciocínio empregado pelo foto-intéprete ao realizar a interpretação visual. Neste modelo são empregadas diferentes formas de conhecimento específico: 1) Conhecimento espectral que associa as diversas assinaturas espectrais observadas na imagem de entrada às classes da legenda, agrupando em uma única classe espectral as classes da legenda cujas assinaturas espectrais sejam de difícil discriminação. 2) Conhecimento contextual que indica os diversos contextos relevantes para a discriminação de classes da legenda com assinaturas espectrais semelhantes. 3) Conhecimento multitemporal que relaciona, considerando a classificação anterior, as classificações possíveis no presente momento e a possibilidade de ocorrência de cada uma delas. A potencialidade desta abordagem foi avaliada através de uma série de experimentos, onde, como base de dados, são utilizadas imagens de duas regiões inseridas na Alta Bacia do Rio Taquari ao leste do pantanal mato-grossense. O objetivo primordial destes experimentos foi explicitar a contribuição de cada forma de conhecimento. Os resultados obtidos foram animadores e indicam que o uso de abordagens baseadas em conhecimento pode automatizar grande parte do processo de fotointerpretação, aumentando a produtividade dos foto-intérpretes. No futuro, os resultados da presente pesquisa contribuirão para a construção de sistemas capazes de realizar uma estratégia de interpretação qualquer a ser definida pelo próprio foto-intérprete, acelerando o monitoramento do uso do solo com base em imagens de baixa resolução adquiridas por satélite. / [en] The present thesis investigates the explicit representation of specific knowledge for the automatic interpretation of multitemporal low resolution satellite images. In this context, the term specific knowledge refers to all and any type of knowledge that makes an individual capable or more competent to carry out one determined task. In the scope of this thesis, specific knowledge comprehends the necessary information for the interpretation of low resolution satellite images, for instance: the characteristics of the classes in the legend, the agronomic management, and the ecology of the region under interest. Thus, the present thesis proposes a framework for the knowledge based interpretation of low-resolution satellite images which concerns at reproducing the reasoning used by the photo-interpreter while performing the visual interpretation. This model employs three different kinds of specific knowledge: 1) Spectral knowledge, that associates the diverse observed spectral signatures in the input image to the correspondent classes in the legend, grouping under a single spectral class the classes of the legend whose spectral signatures are difficult to be discriminated. 2) Contextual knowledge, which indicates the diverse contexts for the discrimination of the classes in the legend with similar spectral signatures. 3) Multitemporal knowledge, which relates, considering the previous classification, the possible classifications at the present moment and their respective possibility of occurrence. The potentiality of this methodology was evaluated through a series of experiments. The dataset consisted of images of two regions inserted in the Upper Watershed of the Taquari River, situated at the east of the Brazilian Pantanal, a lowlands ecological sanctuary located in the States of Mato Grosso and Mato Grosso do Sul. The main objective of the experiments was to evaluate the contribution of each sort of knowledge. The results indicate that the use of knowledge based methods can automate great part of the interpretation process, increasing the productivity of the photointerpreters. In the future, the results of the present research can guide the development of systems capable to automatically perform any interpretation strategy, defined by the proper photointerpreter, speeding up the monitoring of land use based on low resolution satellite images.

[pt] O presente trabalho apresenta uma metodologia para modelagem do conhecimento multitemporal para a interpretação automática de imagens de sensores remotos. O procedimento de interpretação utilizado combina os conhecimentos multitemporal e espectral usando técnicas da lógica nebulosa. O método utiliza diagramas de transição de estado para representar as possibilidades de mudanças de classe dentro de um determinado intervalo de tempo. As possibilidades de mudança são estimadas a partir de dados históricos da mesma região usando algoritmos genéticos. O método foi validado experimentalmente usando como base um conjunto de imagens Landsat-5 da cidade do Rio de Janeiro, obtidas em 5 datas separadas por aproximadamente 4 anos. Os resultados experimentais indicaram que o uso do conhecimento multitemporal, conforme modelado pelo método proposto traz uma melhora importante de desempenho da classificação em comparação à classificação puramente espectral. / [en] The present work presents a methodology to model the multitemporal knowledge for the automatic interpretation of remotely sensed images. The used interpretation procedure combines the multitemporal and spectral knowledge using fuzzy logic techniques. This method uses state transition diagrams to represent the possibilities of class changes within a given time interval. The change possibilities are estimated based on historical data by using genetic algorithms. The method was validated by experiments using a set of Landsat-5 images of the Rio de Janeiro City, Brazil, acquired at 5 dates separated by approximately 4 years. The experimental results indicated that the use of the multitemporal knowledge as modeled by the proposed method brings an important performance improvement in comparison with the pure spectral classification.

Orientador: Maurílio Boaventura / Banca: Maria Amélia Novais Schleicher / Banca: Elso Drigo Filho / Resumo: Neste trabalho apresentamos conceitos teþoricos fundamentais como os Príncipios da Boa Continuação de Gestalt e da Conectividade de Kanizsa, os quais estão intimamente relacionados 'a percepção visual humana estudada por psicólogos. Tais conceitos são muito importantes no contexto do processamento de imagens, principalmente no que se refere ao processo de Retoque Digital de Imagens, influenciando e auxiliando pesquisadores a criar modelos matemáticos que imitem o sistema visual humano, com a intenção de deixar o processo mais real possþývel. Apresentamos também, diversos modelos matemþaticos propostos para solucionar o problema de retoque digital, bem como técnicas para implementação computacional de tais modelos. / Abstract: In this work we present fundamental theoretical concepts like the Gestalt’s Good Continuation Principle and the Kanizsa’s Connectivity Principle, which are closely related to human visual perception studied by psychologists. Such concepts are very important in the context of the image processing, mainly in those related to the inpainting process. These concepts are influencing and helping researchers to create mathematical models that imitate the human visual system, with the purpose to make the process as real as possible. We also present, various mathematical models developed to solve the inpainting problem and techniques for the computational implementation of theses models. / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3075.pdf: 8688023 bytes, checksum: 800e01878f1f0186b361618d6115dccd (MD5) Previous issue date: 2009-09-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work presents a study of the 1020 and 1040 carbon steel corrosion in aqueous solution containing dissolved H2S in order to investigate the effect of H2Saq and HSaq species. Some different electrolytes were used: acetic acid buffer and phosphate buffer in presence or absence of 3.5 wt% NaCl solution containing 10, 25, 50, 100, 200, 500, 1000 and 2000 ppm of Na2S. The corrosion steel was described by means electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potential polarization curves (PC), open circuit potential (Eoc) and in situ optical microscopy. Other experiments were carried out seeking to understand the steel corrosion process in sulfide solution. Thus, the influence of the 4 factors together (sulfide species, concentration, presence of chloride and steel type) was assessed by the interpretation of interactions and main effects in an experiments using factorial design. The characterization of the films was performed by electrochemical impedance spectroscopy in situ and ex situ techniques such as X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The EIS measurements showed two distinct regions, high and low frequencies and the data analysis as a combination of diffusion and charge transference resistance, capacitances and constant phase elements (CPE). This parameters allow studying the corrosion of iron in presence of different sulfide species. The influence of total H2S concentration as well as the effect of immersion time on the corrosion was investigated too. In presence of the H2S the Rct values increase initially with immersion time but then decrease gradually. We concluded that there is formation of a protective film that reaches its maximum thickness after 3 h, and this layer is later dissolved to grow back again until reaching an equilibrium value at immersion time over 10 h. If the sulfide films has many porous, the capacitance presents high values to the corrosion process. In this case the number of defects of the sulfide films is proportional to increasing of corrosion. For the factorial design it was concluded that the species of sulfide is the most relevant factor for the corrosion process, followed by concentration and the presence of chloride in the solution. In the presence of H2S happens to active dissolution of iron and in the presence of HS- can occur the formation of a protective film. By images of in situ optical microscopy, carried out during the electrochemical measurements, one can observe the dissolution of ferrite in the pearlitic region and a formation of iron sulfide films with different colors. Morphological analysis and classification of surface corrosion damage, carried out by digital processing of images, show that happens grain-boundaries corrosion, pitting corrosion and formation of sulfide film initially over pearlitic grains. / Este trabalho apresenta o estudo da corrosão dos aços carbono 1020 e 1040 em solução aquosa contendo H2S dissolvido, em diferentes pHs de modo que se tivesse em solução as espécies H2Saq e HSaq. Os eletrólitos usados foram: tampão acetato e fosfato, na presença e ausência de 3,5% de NaCl em uma solução contendo 10, 25, 50, 100, 200, 500, 1000 e 2000 ppm de Na2S. A corrosão do aço foi estudada por meio de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), curvas de polarização (CP), medidas de potencial de circuito aberto (Eca) e microscopia óptica in situ. Outros experimentos foram realizados buscando entender o processo de corrosão do aço em meio de sulfeto. Assim, a influência dos 4 fatores (espécie de sulfeto, concentração, presença de cloreto e tipo de aço) foi avaliada pela interpretação das interações e efeitos principais dentro de experimentos usando planejamento fatorial. A caracterização dos filmes foi realizada por espectroscopia de impedância eletroquímica in situ e por técnicas ex situ, como difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). As medidas EIE apresentaram duas regiões distintas, em alta e baixa frequências e a interpretação dos resultados envolveu uma combinação de parâmetros de circuitos equivalentes relacionados à difusão de espécies através do filme, resistências à transferência de carga, capacitâncias e elementos de fase constante (CPE). Esses elementos foram utilizados procurando descrever o mecanismo de corrosão do ferro na presença das diferentes espécies de sulfeto. A influência da concentração de H2S e o efeito do tempo de imersão da amostra de aço no meio corrosivo foi investigado. Na presença do H2S os valores Rct apresentam um aumento inicial e depois diminuem com tempo de imersão. Conclui-se que há a formação de uma película protetora que atinge uma espessura máxima em 3 h e esta camada então se dissolve e volta a crescer novamente, até atingir um valor de equilíbrio com o tempo de imersão de 10 h. Valores elevados de capacitância foram obtidos para filmes porosos e que apresentaram um grande número de defeitos levando a um aumento da corrosão. Pelo planejamento fatorial concluiu-se que a espécie de sulfeto é o fator mais relevante para o processo de corrosão, seguido da concentração e da presença de cloreto no meio. Na presença de H2S ocorre a dissolução ativa do ferro e na presença de HS- pode haver a formação de um filme protetor. Pelas imagens de microscopia óptica in situ, realizadas durante as medidas eletroquímicas, pode-se observar a dissolução da ferrita na região da perlita e a formação dos filmes de sulfeto de ferro com diferentes cores. A análise morfológica e classificação dos tipos de corrosão de superfície, realizadas por processamento digital das imagens, mostraram que ocorre a corrosão intergranular e por pites e que a formação do filme ocorre inicialmente sobre uma das fases do aço carbono, os grãos perlíticos.