Orientador: João Fernando Marar / Banca: José Remo Ferreira Brega / Banca: Edson Costa de Barros Carvalho Filho / Banca: Antonio Carlos Sementille / Resumo: Na área de processamento de sinais e, particularmente, em processamento de imagens, pesquisas recentes priorizam o desenvolvimento de novas técnicas e métodos que possam ser empregados em um amplo domínio de aplicações. As pirâmides de imagens constituem uma técnica bastante importante na criação de decomposições multirresolução em visão computacional e processamento de imagens. As transformadas de Wavelets podem ser vistas como mecanismos para decompor sinais nas suas partes constituintes, permitindo analisar os dados em diferentes domínios de frequência com a resolução de cada componente relacionada à sua escala. Além disso, na análise de wavelets, pode-se usar funções que estão contidas em regiões finitas, tornando-as convenientes na aproximação de dados com descontinuidades. Neste contexto, o presente trabalho apresentou uma técnica piramidal baseada nas transformações dos Polinômios Potências de Sigmóide (PPS) e suas famílias PPS-Wavelet, para tratamento em imagens digitais. Foram reaizados experimentos utilizando as novas técnicas piramidais e métricas para a avaliação de qualidade imagem, apresentando resultados promissores em relação à acurácia / Abstract: In the signal processing and image processing fields, recent research give priority to develop new techniques and methods that can be used in a wide field of applications. The pyramids of images are important techniques used in multiresolution decompositions, applied to computer vision and image processing. The wavelet transforms can be viewed as tools to decompose signals into component parts, allowing to analyze the data in different frequency domains with resolution of each component related to your own scale. Furthermore, in the wavelet analysis, can be used functions which are contained in limited areas, making them suitable approximation of the data discontinuities. In this research presents a technique based on pyramid transforms the PPS and PPS-Wavelet families applied to digital images. The experiments using new techniques and pyramidal metrics for evaluation of image quality presents promising results about accuracy / Mestre

Thesis submitted in fulfilment of the requirements for the degree Doctor of Technology: Electrical Engineering in the Faculty of Engineering at the Cape Peninsula University of Technology 2014 / Three-dimensional (3D) artefact detection can provide the conception of vision and real time interaction of electronic products with devices. The orientation and interaction of electrical systems with objects can be obtained. The introduction of electronic vision detection can be used in multiple applications, from industry, in robotics and also to give orientation to humans to their immediate surroundings. An article covering holograms states that these images can provide information about an object that can be examined from different angles. The limitations of a hologram are that there must be absolute immobilization of the object and the image system. Humans are capable of stereoscopic vision where two images are fused together to provide a 3D view of an object. In this research, two digital images are used to determine the artefact position in space. The application of a camera is utilized and the 3D coordinates of the artefact are determined. To obtain the 3D position, the principles of the pinhole camera, a single lens as well as two image visualizations are applied. This study explains the method used to determine the artefact position in space. To obtain the 3D position of an artefact with a single image was derived. The mathematical formulae are derived to determine the 3D position of an artefact in space and these formulae are applied in the pinhole camera setup to determine the 3D position. The application is also applied in the X-ray spectrum, where the length of structures can be obtained using the mathematical principles derived. The XYZ coordinates are determined, a computer simulation as well as the experimental results are explained. With this 3D detection method, devices can be connected to a computer to have real time image updates and interaction of objects in an XYZ coordinate system. Keywords: 3D point, xyz-coordinates, lens, hologram

Os animais que são submetidos a radiação ionizante tem maior risco de indução ao câncer, catarata, fibrose e encurtamento do tempo de vida Poucos estudos foram realizados comparando os novos sistemas de detecção de raios X digital portátil com imagens radiográficas convencionais. O objetivo desse estudo é comparar os sistemas de detecção digital e convencional quanto ao valor do Kerma no ar na entrada da pele (ESAK) do animal e a imagem radiográfica de tórax. Foram realizados exames radiográficos rotineiros em 43 animais no sistema convencional e 43 no sistema digital. Inicialmente foi realizada uma avaliação do equipamento de raios X e posteriormente avaliou-se o ESAK dos animais através de dosimetros termoluminescentes e pelo método do rendimento do aparelho. Foi feita uma análise subjetiva da qualidade da imagem em radiografia de tórax. O aparelho foi considerado adequado após ser submetido aos testes de qualidade. Os exames radiográficos de diversas regiões apresentaram o ESAK 40% superior no sistema digital quando comparado ao analógico. Uma diferença significativa foi observada nos exames radiográficos de coluna e de Tórax. Nos exames torácicos a diferença do ESAK entre os sistemas fica estável com o aumento da tensão no aparelho, já quando se aumenta a miliamperagem a diferença entre eles também aumenta. As radiografias torácicas avaliadas, segundo análise subjetiva da qualidade da imagem obtiveram melhor qualidade utilizando o sistema digital, porém com um ESAK maior que o convencional. / The animals that are subjected to ionizing radiation have a higher risk of effects such as induction of cancer, cataracts, fibrosis and shortening of life span. Few studies have been conducted comparing the new detection systems of portable digital x-rays and conventional radiographic images. The purpose of this study is to compare the detection systems regarding the entrance surface air Kerma rate in skin (ESAK). Routine radiographic examinations were performed on 43 animals in the conventional system and 43 in the digital system. Initially performed an evaluation of x-ray equipment and subsequently it was evaluated the ESAK through thermoluminescent dosimeters and the tube output. A subjective analysis of the image quality in chest radiography was made. The device was considered adequate after being subjected to quality tests. Radiography showed several types of incidences with ESAK values 40% higher than the digital system compared to conventional. Significant difference was observed in radiographs of the spine and thorax. In the thoracic examination ESAK difference between the systems is stable with increasing voltage in the device. With increasing milliamperage the difference between them increases. Thoracic radiographs evaluated according to subjective analysis of image quality obtained using the best quality digital system, but with a greater digital ESAK than for conventional systems.

CAPES; UOL / O presente trabalho tem como objetivo estudar meios de efetuar a detecção automática de conteúdo ofensivo (pornografia) em imagens digitais. Para tal estudou-se largamente segmentação de pixels de pele, espaços de cor e descritores de conteúdo. Esse trabalho tem um foco maior na segmentação de pele, pois é a etapa primordial nos trabalhos envolvendo detecção de conteúdo ofensivo. Testou-se quatro métodos de segmentação de pixels de pele e foi construído um banco de dados estruturado para o estudo de segmentação de pele, com meios de anotação de imagens para auxiliar na estruturação e no controle das características das imagens do banco. Com o auxílio das metainformações do banco de imagens, foram conduzidos estudos envolvendo as condições de iluminação e a segmentação de pele. Por fim, foi implementado um algoritmo de extração de características em sistemas de classificação pelo conteúdo de imagens (CBIR) para detecção de conteúdo ofensivo. / This work presents a study of suitable approaches for automatic detection of offensive content (pornography) in digital images. Extensive experiments were conducted for skin pixel segmentation, colour spaces and content descriptors. This work focus its efforts on skin pixel segmentation, since this segmentation is the pre-processing stage for almost every content-based offensive image classification methods in the literature. Four skin skin segmentation methods were tested in six colour spaces. Also, a structured image database was built to help improve studies in skin segmentation, with the possibility of adding meta-information to the images in the database, such as illumination conditions and camera standards. With the help of meta information from the image database, experimets involving illumination conditions and skin colour segmentation were also done. Finally, some feature extraction algorithms were implemented in order to apply content-based image retrieval (CBIR) algorithms to classify offensive images.

Os animais que são submetidos a radiação ionizante tem maior risco de indução ao câncer, catarata, fibrose e encurtamento do tempo de vida Poucos estudos foram realizados comparando os novos sistemas de detecção de raios X digital portátil com imagens radiográficas convencionais. O objetivo desse estudo é comparar os sistemas de detecção digital e convencional quanto ao valor do Kerma no ar na entrada da pele (ESAK) do animal e a imagem radiográfica de tórax. Foram realizados exames radiográficos rotineiros em 43 animais no sistema convencional e 43 no sistema digital. Inicialmente foi realizada uma avaliação do equipamento de raios X e posteriormente avaliou-se o ESAK dos animais através de dosimetros termoluminescentes e pelo método do rendimento do aparelho. Foi feita uma análise subjetiva da qualidade da imagem em radiografia de tórax. O aparelho foi considerado adequado após ser submetido aos testes de qualidade. Os exames radiográficos de diversas regiões apresentaram o ESAK 40% superior no sistema digital quando comparado ao analógico. Uma diferença significativa foi observada nos exames radiográficos de coluna e de Tórax. Nos exames torácicos a diferença do ESAK entre os sistemas fica estável com o aumento da tensão no aparelho, já quando se aumenta a miliamperagem a diferença entre eles também aumenta. As radiografias torácicas avaliadas, segundo análise subjetiva da qualidade da imagem obtiveram melhor qualidade utilizando o sistema digital, porém com um ESAK maior que o convencional. / The animals that are subjected to ionizing radiation have a higher risk of effects such as induction of cancer, cataracts, fibrosis and shortening of life span. Few studies have been conducted comparing the new detection systems of portable digital x-rays and conventional radiographic images. The purpose of this study is to compare the detection systems regarding the entrance surface air Kerma rate in skin (ESAK). Routine radiographic examinations were performed on 43 animals in the conventional system and 43 in the digital system. Initially performed an evaluation of x-ray equipment and subsequently it was evaluated the ESAK through thermoluminescent dosimeters and the tube output. A subjective analysis of the image quality in chest radiography was made. The device was considered adequate after being subjected to quality tests. Radiography showed several types of incidences with ESAK values 40% higher than the digital system compared to conventional. Significant difference was observed in radiographs of the spine and thorax. In the thoracic examination ESAK difference between the systems is stable with increasing voltage in the device. With increasing milliamperage the difference between them increases. Thoracic radiographs evaluated according to subjective analysis of image quality obtained using the best quality digital system, but with a greater digital ESAK than for conventional systems.

CAPES; UOL / O presente trabalho tem como objetivo estudar meios de efetuar a detecção automática de conteúdo ofensivo (pornografia) em imagens digitais. Para tal estudou-se largamente segmentação de pixels de pele, espaços de cor e descritores de conteúdo. Esse trabalho tem um foco maior na segmentação de pele, pois é a etapa primordial nos trabalhos envolvendo detecção de conteúdo ofensivo. Testou-se quatro métodos de segmentação de pixels de pele e foi construído um banco de dados estruturado para o estudo de segmentação de pele, com meios de anotação de imagens para auxiliar na estruturação e no controle das características das imagens do banco. Com o auxílio das metainformações do banco de imagens, foram conduzidos estudos envolvendo as condições de iluminação e a segmentação de pele. Por fim, foi implementado um algoritmo de extração de características em sistemas de classificação pelo conteúdo de imagens (CBIR) para detecção de conteúdo ofensivo. / This work presents a study of suitable approaches for automatic detection of offensive content (pornography) in digital images. Extensive experiments were conducted for skin pixel segmentation, colour spaces and content descriptors. This work focus its efforts on skin pixel segmentation, since this segmentation is the pre-processing stage for almost every content-based offensive image classification methods in the literature. Four skin skin segmentation methods were tested in six colour spaces. Also, a structured image database was built to help improve studies in skin segmentation, with the possibility of adding meta-information to the images in the database, such as illumination conditions and camera standards. With the help of meta information from the image database, experimets involving illumination conditions and skin colour segmentation were also done. Finally, some feature extraction algorithms were implemented in order to apply content-based image retrieval (CBIR) algorithms to classify offensive images.

Orientador: Paulo Sérgio Scarazzato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T00:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_MairaVieira_M.pdf: 6936584 bytes, checksum: aa4b3e39381353699850fa0a121da1f1 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Embora a iluminação natural seja um recurso renovável, limpo e gratuito, coadjuvante da eficiência energética do ambiente construído e promotora do bem-estar e saúde de seus usuários, no Brasil ainda é grande o número de projetos que não a utiliza de modo eficiente, ao que parece, por desconhecimento de seus princípios, recursos e formas de avaliação. Por outro lado, no segmento industrial tem-se observado um cuidado crescente com relação à melhoria das condições do ambiente de trabalho, visando maior produtividade, com respeito ao meio ambiente, mas ainda com pouca atenção ao projeto. O objetivo desta pesquisa é analisar qualitativamente o desempenho dos sistemas de iluminação natural empregados em edifícios industriais na Região Metropolitana de Campinas/SP. A distribuição de luminâncias nos setores de produção de edifícios industriais previamente selecionados foi levantada in loco através de fotografias, com a utilização da técnica de geração de Imagens de Grande Alcance Dinâmico - High Dynamic Range (HDR) convertidas em cores falsas. Na seqüência realizaram-se simulações computacionais para um dia específico sob condição de céu claro com o software DIALux (validado), para fins de comparação com as imagens HDR, uma vez que na situação real não foi possível fazer fotografias somente sob condições de iluminação natural. As condições de céu nas simulações foram as mesmas encontradas quando das visitas às indústrias. Modelo físico para uma das indústrias também foi feito e fotografado com a técnica de imagens HDR a fim de melhor compreensão acerca da distribuição da luz e também com o objetivo de testar a validade do procedimento, não presente na literatura temática sobre iluminação natural. A pesquisa concluiu que os principais problemas relacionados à iluminação natural em setores de produção das indústrias analisadas devem-se aos seguintes fatores: ausência de manutenção dos sistemas para captação da luz natural e falta de integração com o sistema de iluminação artificial, que sinaliza claramente que tais edifícios são concebidos como simples galpões para abrigo das atividades industriais, e não como obra de arquitetura / Abstract: Although daylighting is a renewable resource, clean and costless, support to energy efficiency of a built environment and promoter of wellness state and health, it is not yet used in an efficient way in industrial building design, probably because architects and its clients ignore its principles, resources and possibilities. On the other hand, one notes an increasing interest related to the environment conditions improvement, focused on greater productivity shared with respect to the environment, but yet with few attention to the project. The main goal of this research is to qualitatively analyze in qualitative terms the performance daylighting systems used in industrial buildings at Metropolitan area of Campinas, São Paulo, Brazil, in order to diagnosticate them and, eventually to suggest possible design strategies for future buildings of such typology, that could encourage a maximum daylight's quality usage. It includes the industrialization phenomena in Brazil and in the city of Campinas, as well as other daylighting principles applied to industrial buildings. The luminance's distribution in the production area of industrial buildings previously selected was taken by photographs taken in loco, with image's creation of High Dynamic Range (HDR) converted in false colors. After that, computer based sequences were simulated in a specific daylighting condition under clear-sky using DIALux software (validated), in comparison with HDR images, since in a real situation it was not possible to take pictures only under pure daylighting. The sky conditions in the simulations were the same ones that were found when visiting industries. A scale model for one of the industries was made and photographed using HDR images technique in order to have a better understanding about light distribution and also to test the procedure validation, that was not in the thematic literature about daylighting. This research concluded that the main problems related with daylighting in manufacturing areas of the industries analyzed are due to the following factors: lack of maintenance of daylighting capture systems and lack of integration with the artificial lighting system, which clearly states that those buildings are created for simple warehouses to place industrial activities, and not as an architectural building / Mestrado / Arquitetura e Construção / Mestre em Engenharia Civil

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La diffusion de données multimédia, et particulièrement les images, continuent à croitre de manière très significative. La recherche de schémas de codage efficaces des images reste donc un domaine de recherche très dynamique. Aujourd'hui, une des technologies innovantes les plus marquantes dans ce secteur est sans doute le passage à un affichage 3D. La technologie 3D est largement utilisée dans les domaines de divertissement, d'imagerie médicale, de l'éducation et même plus récemment dans les enquêtes criminelles. Il existe différentes manières de représenter l'information 3D. L'une des plus répandues consiste à associer à une image classique dite de texture, une image de profondeur de champs. Cette représentation conjointe permet ainsi une bonne reconstruction 3D dès lors que les deux images sont bien corrélées, et plus particulièrement sur les zones de contours de l'image de profondeur. En comparaison avec des images 2D classiques, la connaissance de la profondeur de champs pour les images 3D apporte donc une information sémantique importante quant à la composition de la scène. Dans cette thèse, nous proposons un schéma de codage scalable d'images 3D de type 2D + profondeur avec des fonctionnalités avancées, qui préserve toute la sémantique présente dans les images, tout en garantissant une efficacité de codage significative. La notion de préservation de la sémantique peut être traduite en termes de fonctionnalités telles que l'extraction automatique de zones d'intérêt, la capacité de coder plus finement des zones d'intérêt par rapport au fond, la recomposition de la scène et l'indexation. Ainsi, dans un premier temps, nous introduisons un schéma de codage scalable et joint texture/profondeur. La texture est codée conjointement avec la profondeur à basse résolution, et une méthode de compression de la profondeur adaptée aux caractéristiques des cartes de profondeur est proposée. Ensuite, nous présentons un schéma global de représentation fine et de codage basé contenu. Nous proposons ainsi schéma global de représentation et de codage de "Profondeur d'Intérêt", appelé "Autofocus 3D". Il consiste à extraire finement des objets en respectant les contours dans la carte de profondeur, et de se focaliser automatiquement sur une zone de profondeur pour une meilleure qualité de synthèse. Enfin, nous proposons un algorithme de segmentation en régions d'images 3D, fournissant une forte consistance entre la couleur, la profondeur et les régions de la scène. Basé sur une exploitation conjointe de l'information couleurs, et celle de profondeur, cet algorithme permet la segmentation de la scène avec un degré de granularité fonction de l'application visée. Basé sur cette représentation en régions, il est possible d'appliquer simplement le même principe d'Autofocus 3D précédent, pour une extraction et un codage de la profondeur d'Intérêt (DoI). L'élément le plus remarquable de ces deux approches est d'assurer une pleine cohérence spatiale entre texture, profondeur, et régions, se traduisant par une minimisation des problèmes de distorsions au niveau des contours et ainsi par une meilleure qualité dans les vues synthétisées. / Dissemination of multimedia data, in particular the images, continues to grow very significantly. Therefore, developing effective image coding schemes remains a very active research area. Today, one of the most innovative technologies in this area is the 3D technology. This 3D technology is widely used in many domains such as entertainment, medical imaging, education and very recently in criminal investigations. There are different ways of representing 3D information. One of the most common representations, is to associate a depth image to a classic colour image called texture. This joint representation allows a good 3D reconstruction, as the two images are well correlated, especially along the contours of the depth image. Therefore, in comparison with conventional 2D images, knowledge of the depth of field for 3D images provides an important semantic information about the composition of the scene. In this thesis, we propose a scalable 3D image coding scheme for 2D + depth representation with advanced functionalities, which preserves all the semantics present in the images, while maintaining a significant coding efficiency. The concept of preserving the semantics can be translated in terms of features such as an automatic extraction of regions of interest, the ability to encode the regions of interest with higher quality than the background, the post-production of the scene and the indexing. Thus, firstly we introduce a joint and scalable 2D plus depth coding scheme. First, texture is coded jointly with depth at low resolution, and a method of depth data compression well suited to the characteristics of the depth maps is proposed. This method exploits the strong correlation between the depth map and the texture to better encode the depth map. Then, a high resolution coding scheme is proposed in order to refine the texture quality. Next, we present a global fine representation and contentbased coding scheme. Therefore, we propose a representation and coding scheme based on "Depth of Interest", called "3D Autofocus". It consists in a fine extraction of objects, while preserving the contours in the depth map, and it allows to automatically focus on a particular depth zone, for a high rendering quality. Finally, we propose 3D image segmentation, providing a high consistency between colour, depth and regions of the scene. Based on a joint exploitation of the colour and depth information, this algorithm allows the segmentation of the scene with a level of granularity depending on the intended application. Based on such representation of the scene, it is possible to simply apply the same previous 3D Autofocus, for Depth of Interest extraction and coding. It is remarkable that both approaches ensure a high spatial coherence between texture, depth, and regions, allowing to minimize the distortions along object of interest's contours and then a higher quality in the synthesized views.

Orientadores: Hélio Pedrini, William Robson Schwartz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-24T12:45:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GonzalezValenzuela_RicardoEugenio_M.pdf: 22940228 bytes, checksum: 972bc5a0fac686d7eda4da043bbd61ab (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Descritores locais robustos normalmente compõem-se de vetores de características de alta dimensionalidade para descrever atributos discriminativos em imagens. A alta dimensionalidade de um vetor de características implica custos consideráveis em termos de tempo computacional e requisitos de armazenamento afetando o desempenho de várias tarefas que utilizam descritores de características, tais como correspondência, recuperação e classificação de imagens. Para resolver esses problemas, pode-se aplicar algumas técnicas de redução de dimensionalidade, escencialmente, construindo uma matrix de projeção que explique adequadamente a importancia dos dados em outras bases. Esta dissertação visa aplicar técnicas de redução linear de dimensionalidade aos descritores SIFT e SURF. Seu principal objetivo é demonstrar que, mesmo com o risco de diminuir a precisão dos vetores de caraterísticas, a redução de dimensionalidade pode resultar em um equilíbrio adequado entre tempo computacional e recursos de armazenamento. A redução linear de dimensionalidade é realizada por meio de técnicas como projeções aleatórias (RP), análise de componentes principais (PCA), análise linear discriminante (LDA) e mínimos quadrados parciais (PLS), a fim de criar vetores de características de menor dimensão. Este trabalho avalia os vetores de características reduzidos em aplicações de correspondência e de recuperação de imagens. O tempo computacional e o uso de memória são medidos por comparações entre os vetores de características originais e reduzidos / Abstract: Robust local descriptors usually consist of high dimensional feature vectors to describe distinctive characteristics of images. The high dimensionality of a feature vector incurs into considerable costs in terms of computational time and storage requirements, which affects the performance of several tasks that employ feature vectors, such as matching, image retrieval and classification. To address these problems, it is possible to apply some dimensionality reduction techniques, by building a projection matrix which explains adequately the importance of the data in other basis. This dissertation aims at applying linear dimensionality reduction to SIFT and SURF descriptors. Its main objective is to demonstrate that, even risking to decrease the accuracy of the feature vectors, the dimensionality reduction can result in a satisfactory trade-off between computational time and storage. We perform the linear dimensionality reduction through Random Projections (RP), Independent Component Analysis (ICA), Principal Component Analysis (PCA), Linear Discriminant Analysis (LDA) and Partial Least Squares (PLS) in order to create lower dimensional feature vectors. This work evaluates such reduced feature vectors in a matching application, as well as their distinctiveness in an image retrieval application. The computational time and memory usage are then measured by comparing the original and the reduced feature vectors. OBSERVAÇÃONa segunda folha, do arquivo em anexo, o meu nome tem dois pequenos erros / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação