Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-05T14:00:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseEfeitoDiscretizacao.pdf: 4112746 bytes, checksum: c16e3e41859f4416daa5be65caa806e9 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-07T16:07:25Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-09T11:55:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseEfeitoDiscretizacao.pdf: 4112746 bytes, checksum: c16e3e41859f4416daa5be65caa806e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-18T11:32:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseEfeitoDiscretizacao.pdf: 4112746 bytes, checksum: c16e3e41859f4416daa5be65caa806e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T11:32:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseEfeitoDiscretizacao.pdf: 4112746 bytes, checksum: c16e3e41859f4416daa5be65caa806e9 (MD5) Previous issue date: 2014 / O Feixe Gaussiano (FG) é uma solução assintótica da equação da elastodinâmica na vizinhança paraxial de um raio central, a qual se aproxima melhor do campo de ondas do que a aproximação de ordem zero da Teoria do Raio. A regularidade do FG na descrição do campo de ondas, assim como a sua elevada precisão em algumas regiões singulares do meio de propagação, proporciona uma forte alternativa no imageamento sísmicos. Nesta dissertação, apresenta-se um novo procedimento de migração sísmica pré-empilhamento em profundidade com amplitudes verdadeiras, que combina a flexibilidade da migração tipo Kirchhoff e a robustez da migração baseada na utilização de Feixes Gaussianos para a representação do campo de ondas. O algoritmo de migração proposto é constituído por dois processos de empilhamento: o primeiro é o empilhamento de feixes (“beam stack”) aplicado a subconjuntos de dados sísmicos multiplicados por uma função peso definida de modo que o operador de empilhamento tenha a mesma forma da integral de superposição de Feixes Gaussianos; o segundo empilhamento corresponde à migração Kirchhoff tendo como entrada os dados resultantes do primeiro empilhamento. Pelo exposto justifica-se a denominação migração Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB).Afim de comparar os métodos Kirchhoff e KGB com respeito à sensibilidade em relação ao comprimento da discretização, aplicamos no conjunto de dados conhecido como Marmousi 2-D quatro grids de velocidade, ou seja, 60m, 80m 100m e 150m. Como resultado, temos que ambos os métodos apresentam uma imagem muito melhor para o menor intervalo de discretização da malha de velocidade. O espectro de amplitude das seções migradas nos fornece o conteúdo de frequência espacial das seções das imagens obtidas. / The Gaussian Beam (GB) is an asymptotic solution of the elastodynamic equation in the paraxial vicinity of a central ray, which approaches better the wave field than the standard zero-order ray theory. The GB regularity in the description of the wave field, as well as its high accuracy in some singular regions of the propagation medium, provide a strong alternative to solve seismic modeling and imaging problems. In this dissertation , I present a new procedure for pre-stack depth migration with true-amplitude, combining the flexibility and robustness of Kirchhoff migration type using superposition of Gaussian beams to represent the wave field. The proposed migration algorithm comprises in two stacking process: the first is the beam stack applied to subsets of seismic data multiplied by a weight function defined such that stack operator has the same formulation of the integral of the Gaussian beams superposition; the second is a weighted diffraction stack by means of the Kirchhoff type integral having as input the stacked data. For these reasons it is called Kirchhoff-Gaussian-Beam (KGB) migration. In order to compare the Kirchhoff and KGB methods with respect to the sensibility on relation to the discretization length, we apply them to the well-know 2D Marmousi dataset using four velocity grids, i.e. 60 m, 80 m, 100 m e 150 m. As result we have that both methods present a much better image for smaller discretization interval of the velocity grid. The amplitude spectrum of the migrated sections provide us with the spatial frequency contents of the obtained image sections.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-10-21T17:52:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelagemAcusticaDiferencas.pdf: 4829237 bytes, checksum: 03867ad81b9e0d7c317021383f2e8665 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-10-22T13:35:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelagemAcusticaDiferencas.pdf: 4829237 bytes, checksum: 03867ad81b9e0d7c317021383f2e8665 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-22T13:35:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelagemAcusticaDiferencas.pdf: 4829237 bytes, checksum: 03867ad81b9e0d7c317021383f2e8665 (MD5) Previous issue date: 2004 / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A modelagem acústica fornece dados úteis para avaliação de metodologias de processamento e imageamento sísmico, em modelos com estrutura geológica complexa. Esquemas de diferenças finitas (DF) e elementos finitos (EF) foram implementados e avaliados em modelos homogêneos e heterogêneos. O algoritmo de diferenças finitas foi estendido para o caso 2,5-D em modelos com densidade variável. Foi apresentada a modelagem de alvos geológicos de interesse exploratório existentes na Bacia Paleozóica do Solimões na Amazônia. Reflexões múltiplas de longo período produzidas entre a superfície livre e a discordância Cretáceo-Paleozóica, a baixa resolução da onda sísmica nas proximidades do reservatório e as fracas reflexões na interface entre as rochas reservatório e as rochas selantes são as principais características dos dados sintéticos obtidos, os quais representam um grande desafio ao imageamento sísmico. / Acoustic modeling provides useful synthetic data for evaluating seismic processing and imaging in complex geological settings. High order finite difference (FD) and finite elements (FE) was implemented and evaluated in homogeneous and inhomogeneous model. The FD algorithm are estended to 2,5-D for variable density models. Seismic modeling of oil reservoirs targets somewhat similar to those occuring at Paleozoic Basins in the Amazon are presented. Long period multiples produced between the free-surface and the Cretaceous- Paleozoic interface, the low resolution of the seismic waves near the reservoir and the week reflections at the interface between the reservoir rocks and the cap rock are the main features of the synthetics which presents a challenge to seismic imaging.

We introduce a calibration method for semantic segmentation of images utilizing statistical-relational graphs (SRGs), with a particular focus on pediatric Magnetic Resonance Imaging (MRI). The SRG provides a representation of a structured scene, describing both the attributes of each object of interest and the nature of their relationships, such as relative position in space. Each vertex in the graph represents an object of interest and each edge represents the relationship between two objects. Semantic segmentation can thus be performed by matching an SRG built from an observed image to a previously-built model SRG. We develop a calibration method for assessing the quality of SRG segmentation given a set of parameters, as well as an exploration of several sets of parameters applied to MRI. We present the validity and usefulness of the calibration technique, along with preliminary results on real MRI data segmentation. We additionally discuss future work on improving real data SRG-based segmentation. / Apresentamos um método de calibração da segmentação semântica de imagens baseada em Grafos Estatísticos-Relacionais (GERs), com um foco particular em Imagens de Ressonância Magnética (IRM) pediátricas. O GER provê uma representação de uma cena estruturada, descrevendo tanto os atributos de cada objeto de interesse quanto a natureza de seus relacionamentos, por exemplo a posição relativa no espaço. Cada vértice no grafo representa um objeto de interesse e cada aresta representa um relacionamento entre dois objetos. A segmentação semântica pode ser feita realizando um casamento entre um GER construído a partir de uma imagem observada com um GER modelo previamente construído. Nós desenvolvemos um método de calibração para verificar a qualidade da segmentação baseada em GER dado um conjunto de parâmetros, assim como uma exploração de diversos conjuntos de parâmetros aplicados à segmentação de IRM. Apresentamos a validade e utilidade da técnica de calibração, junto de resultados preliminares de segmentação de dados IRM reais. Adicionalmente, discutimos trabalhos futuros na melhoria de segmentação de dados reais utilizando GERs.

Orientador: Francisco Sekiguchi de Carvalho e Buchmann / Resumo: Estuários são ambientes heterogêneos, altamente complexos, e condicionados por diversos fatores ambientais. Nenhum estuário é igual a outro, e é esta diversidade que os torna tão importantes do ponto de vista da conservação. A grande quantidade de recursos naturais disponíveis nesses ambientes favorece o desenvolvimento de assentamentos urbanos nas suas margens, podendo comprometer o equilíbrio natural. A partir do conhecimento detalhado dos sistemas estuarinos é possível traçar metas assertivas para a conservação e gestão destes ambientes tão singulares. O presente estudo visa a caracterização e comparação dos estuários dos rios Itaguaré e Guaratuba (Bertioga, SP) quanto aos seus parâmetros geo-físico-químicos. A área de estudo está localizada na planície costeira da Bacia Hidrográfica da Baixada Santista e inserida no Parque Estadual Restinga de Bertioga. Foram realizados levantamentos semestrais de batimetria e imageamento com sonar de varredura lateral, com o intuito de conhecer as profundidades e feições de fundo dos estuários, avaliando a dinâmica de processos erosivos e deposicionais. Medições mensais de salinidade, temperatura e turbidez foram realizadas ao longo de um ano, visando avaliar o comportamento sazonal da intrusão salina e da zona de máxima turbidez. Para verificar variações na granulometria, foram coletadas amostras de sedimentos nos mesmos pontos de medição das variáveis físico-químicas da água. Os resultados foram avaliados de forma integrada, utilizando... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Estuaries are highly complex heterogeneous environments, conditioned by different environmental factors. Every estuary has particular characteristics, and this diversity makes them so important for conservation. The great amount of available natural resources in these environments contributes to urban settlement developments on their surroundings, which may compromise their natural balance. Detailed knowledge of estuarine systems helps establish assertive goals for the conservation and management of these unique environments. This study aims to characterize and compare Itaguaré and Guaratuba estuaries (Bertioga, SP) regarding their geophysical-chemical characteristics. The study area is located on the Baixada Santista Basin’s coastal plain, and inserted in the Restinga of Bertioga State Park. Biannual bathymetry and side scan sonar surveys were carried in order to evaluate erosive and depositional processes affecting depths and bottom features of the estuaries. Salinity, temperature and turbidity measurements were carried out monthly over a period of one year to evaluate seasonal behavior of saline intrusion and the estuarine turbidity maximum. Sediment samples were collected in order to verify granulometry variations. Results were evaluated in an integrated manner, using geoprocessing and spatial analysis techniques, coupled with secondary data of mareography and precipitation, analyzing the influence of meteoceanographic factors in the water column and the background config... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-10-02Bitstream added on 2014-06-13T20:33:56Z : No. of bitstreams: 1 bortolin_jrm_me_rcla.pdf: 3726642 bytes, checksum: a4355e8e190b22200038d53f9e35e03e (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este trabalho contempla um monitoramento temporal da pluma de contaminação do aterro controlado de Rio Claro (SP), por meio do Método da Eletrorresistividade, comparando-se resultados de Imageamentos Elétricos, com arranjo Dipolo-Dipolo, executados nos anos de 1999 e 2008. A base desse método reside em que diferentes materiais, geológicos ou não, apresentam diferentes valores de resistividade elétrica, sendo essa um parâmetro intrínseco dos materiais, o qual se relaciona à dificuldade encontrada por uma corrente elétrica para se propagar em um meio. O chorume gerado em aterros acaba por diminuir a resistividade elétrica do meio natural circunvizinho, caracterizando a contaminação. Assim, zonas de baixa resistividade, com valores menores ou iguais a 50Ω.m, foram associadas à contaminação por chorume. A interpretação conjunta das seções de resistividade aparente permitiu identificar alterações das dimensões da pluma de contaminação no decorrer dos anos. Regida pelos fluxos principal e secundário, a pluma de contaminação avançou em direção aos limites oeste e sul do aterro. Complementarmente, Sondagens Elétricas Verticais permitiram verificar a profundidade do nível freático e o sentido do fluxo d’água, além da caracterização geoelétrica das litofácies sobre as quais está assentado o aterro: sedimentos predominantemente arenosos da Formação Rio Claro e sedimentos predominantemente siltosos da Formação Corumbataí. / This work describes a temporal monitoring of the contamination plume from the controlled landfill of Rio Claro (SP), through the resistivity method, comparing the Electroresistivity Profiling’s results, with Dipole-Dipole array, carried out in 1999 and 2008. The basis of this method lies in that different materials, geological or not, have different values of resistivity, and this is an intrinsic material parameter, which relates to the difficulty experienced by an electric current to propagate in a body. The leachates produced on the landfill diminish the electrical resistivity of the natural ambient, characterizing the contamination. Thus, zones of low resistivity, with values smaller or same a 50ohm.m, had been associates to the contamination for landfill wastewater. The joint interpretation of the sections of apparent resistivity allowed to identify alterations of the dimensions of the contamination plume in elapsing of the years. Governed by the main and secondary flows, the contamination plume advanced in direction to the limits west and soul of controlled landfill. Complementarily, Vertical Electrical Soundings had allowed to verify the depth and the direction of the underground water flow, and to characterize geo-electrically the lithology on which is seated the controlled landfill: sediments predominantly sandy of the Rio Claro Formation and sediments predominantly silty of the Corumbataí Formation.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5177.pdf: 16843754 bytes, checksum: 0b2e8c0ee3f79df315d62b9151b7e100 (MD5) Previous issue date: 2013-04-12 / Universidade Federal de Minas Gerais / Avalanches are sudden dramatic phenomena that occur in nature. The technique of magneto-optical imaging (MOI) has allowed us to observe abrupt flux entrances in superconductors, the so-called ux avalanches, due to thermomagnetic instabilities in the vortex matter. Their morphology is fascinating, especially in superconducting thin films, where they develop in dendritic patterns. From a practical point of view, the flux avalanches undermine applications of superconducting thin films. In the last years, however, several steps have been reached to fully understand the fundamental physics of the phenomenon and also on how to suppress their occurrence. The present thesis deals with the study of flux avalanches in structured superconducting thin films. We have studied crystalline Nb and amorphous Mo79Ge21 thin films decorated with arrays of antidots (ADs or holes) produced by electron beam lithography. The magnetic response of these specimens has been investigated by means of MOI, dc magnetization and ac susceptibility. Firstly, we have established a link among those three techniques in the regime dominated by flux avalanches. We have observed that the reentrant behavior in the ac susceptibility at low temperatures occurs as a consequence of flux avalanches. Essentially, there is reuse of the channels created by the first ac cycle in a regime where the signal is weakly dependent on the temperature. Our results show that measurements of ac susceptibility versus ac field amplitude can be used to detect flux avalanches, since the signature of the flux avalanches appears as noisy curves of both ac susceptibility components. As a consequence, the critical current density as a function of temperature [Jc.T ] obtained by using the Bean model whose validity is assured by Cole-Cole plots is smooth for higher temperatures and, below a certain temperature onset, a non-smooth and noisy behavior takes place due to the avalanches. The temperature dependence of Jc.T,H was determined for different values of the applied magnetic field. The stability/instability frontier was then identified as the limiting temperature below which the curve Jc.T,H becomes noisy, indicating the occurrence of avalanches. Associated with this limiting temperature, the threshold critical current density to trigger avalanches is essentially independent of the magnetic field. This frontier corresponds to the upper threshold limit for the occurrence of avalanches. The effect in a thin film of a graded distribution of ADs which follows nearly the flux profile described by the Bean model has been studied. Compared to the uniform distribution, there is an increase of the critical current density at low fields. Moreover, viii the flux avalanches, highly induced by the presence of an array of ADs, have their activity reduced in temperature and magnetic field. For the first time, flux avalanches have been visualized in amorphous Mo79Ge21 thin film, both in plain and decorated thin films. Finally, we have investigated the influence of the lattice symmetry and AD geometry on the flux avalanche morphology. We have observed avalanches with the habit of forming trees where the trunk is parallel to the main axis of the square lattice and the branches form angles of 45 degrees. In addition to that, we have found an anisotropic penetration in a Nb thin film decorated with a square lattice of triangular ADs. Besides that, a sample having one half of the ADs in the form of squares, and the other half being circles, has been observed to present avalanches of different morphologies on each of its halves. We have also studied an a-MoGe thin film with a centered rectangular 2D Bravais lattice with square ADs which shows penetrations with different angles depending on the edge. The overall features of the avalanches, and in particular the 45-degree direction of the branches, have been confirmed by numerical simulations using the thermomagnetic model. Superconductivity, structured thin films, flux avalanches, magneto-optical imaging. / Avalanches são eventos repentinos e dramáticos que ocorrem na natureza. A técnica de imageamento por magneto-ótica (MOI) tem permitido visualizar a penetração abrupta de fluxo em supercondutores, as chamadas avalanches de fluxo, que ocorrem devido a instabilidades termomagnéticas na matéria de vórtices. A morfologia dessas avalanches de fluxo em filmes finos supercondutores prístinos é singular e se desenvolve de maneira dendrítica, isto é, com ramificações. Do ponto de vista prático, as avalanches de fluxo são prejudiciais para aplicações dos filmes finos supercondutores. Nos últimos anos, no entanto, tem-se alcançado um bom entendimento da física básica do fenômeno, bem como maneiras para suprimir essas avalanches. Esta tese trata do estudo de avalanches de fluxo em filmes finos com uma estrutura de defeitos. Para tal, usamos filmes finos cristalinos de Nb e amorfos da liga Mo79Ge21 decorados com arranjos de antidots (ADs), ou buracos, produzidos por litografia por feixe de elétrons. A resposta magnética desses filmes foi investigada através de MOI, magnetização dc e suscetibilidade ac. Na primeira parte dos resultados, uma conexão entre essas técnicas foi estabelecida no regime de avalanches de fluxo. Foi observado que o comportamento reentrante da suscetibilidade ac em baixas temperaturas ocorre devido `as avalanches de fluxo. Essencialmente, há o reuso dos caminhos ou canais criados pelo primeiro ciclo ac em um regime em que o sinal é fracamente dependente da temperatura. Esses resultados também mostraram que a suscetibilidade ac pode ser usada para detectar avalanches de fluxo, seja pela construção da curva de corrente critica dependente da temperatura Jc.T ou monitorando o ruído nas curvas do tipo Cole-Cole. Assim, a fronteira de instabilidades termomagnéticas/estabilidade foi construída variando-se o campo dc aplicado, tendo sido obtido, um limiar constante de Jc.T para o disparo das avalanches. Essa observação está de acordo com o modelo termomagnético e refere-se ao limite superior da ocorrência das avalanches de fluxo. Também foi estudado o efeito da inserção de um arranjo de antidots distribuídos de maneira gradiente, que segue aproximadamente a distribuição de fluxo descrita pelo Modelo de Bean. Comparada com uma distribuição uniforme, um aumento da densidade de corrente crítica foi observada para a região de baixos campos. Além disso, as avalanches de fluxo, que são altamente induzidas pela presença de ADs, apresentaram uma redução em sua ocorrência, tanto em magnitude do campo magnético aplicado quanto em temperatura. Pela primeira vez, foram observadas avalanches de fluxo em filmes finos amorfos de Mo79Ge21 com e sem uma rede de ADs. x Por fim, a influência da simetria da rede e da geometria do antidot na morfologia das avalanches de fluxo foi investigada. Para filmes finos decorados com uma rede quadrada de ADs quadrados, as avalanches têm o tronco paralelo ao eixo principal da rede de ADs, com ramificações em ângulos de 45 graus como em uma árvore de Natal. Além disso, penetrações abruptas anisotrópicas foram vistas em um filme fino de Nb decorado com uma rede quadrada de ADs triangulares. Uma mudança na morfologia das avalanches também foi observada em um filme com metade dos ADs quadrados e a outra metade circular. Também foram observadas penetrações com diferentes ângulos em uma rede retangular centrada de ADs quadrados dependendo da borda. Por fim, as características gerais das avalanches, em particular a de ramificações em 45 graus, foram confirmadas por simulações numéricas usando o modelo termomagnético.

Este trabalho trata da modelagem de sinais ultrassônicos gerados por transdutores circulares (plano e côncavo) no modo de pulso-eco, inspecionando uma região de interesse predeterminada. Para essa análise, dois modelos da resposta impulsiva de um transdutor piezelétrico foram implementados: um do transdutor circular plano e outro do transdutor circular côncavo focalizado. Este último sendo o modelo proposto pelo autor com uma geometria baseada em anéis concêntricos como elementos de área do emissor. A adição de diversos anéis concêntricos, deslocados ao longo de seu eixo e de raios sucessivamente menores, permitiu calcular o campo acústico, gerado por uma abertura côncava, bem como seu eco refletido. A resposta impulsiva de cada anel resulta da diferença entre as respostas impulsivas calculadas para um emissor circular grande e um pequeno. O modelo implementado para o cálculo dos sinais de eco foi utilizado na varredura de uma região contendo um conjunto de pontos com refletividade acústica igual a 1. A reconstrução da imagem foi feita com esses sinais aplicando-lhes a técnica de regularização de Tikhonov. A qualidade das reconstruções das imagens obtidas foi avaliada e comparada a das imagens convencionais. Dentre as métricas de avaliação das imagens reconstruídas estão a influência na variação da velocidade de propagação da onda acústica no meio, a extensão e a discretização do grid e o parâmetro de regularização alfa. Todas as reconstruções foram analisadas segundo o Erro Médio Quadrático (MSE). Finalmente, ensaios experimentais foram conduzidos para a obtenção de A-scans (imagens em modo de amplitude) os quais foram inseridas no modelo teórico para a reconstrução de imagens e analisadas pelo MSE. / This work deals with the modeling of ultrasonic signals generated by circular transducers (planar and concave pistons) in pulse-echo mode, inspecting a predetermined region of interest (ROI). For this analysis, two models of the impulse response of a transducer were implemented: one using a plane piston transducer and the other, a model proposed by the author of this work, using a concave transducer with concentric rings as elements of the emitting area. The addition of several concentric rings moved along its axis allowed us to calculate the acoustic field generated by a concave opening and the echo reflected from each point in space. The impulse response of each ring represents the difference between the impulse responses calculated for a large circular transmitter and a small one. The model implemented for calculating the echo signals is used to scan a region, within a ROI, containing a set of points with acoustic reflectivity of 1. Simulations of the regions are made with these signals by applying the Tikhonov regularization method. To evaluate the quality of image reconstruction, the images are compared with the conventional images. Among the metrics to evaluate the reconstructed images are the influence of the variation of the acoustic wave propagation in the media, the grid range and discretization and the parameter of regularization alpha. All of the image reconstructions were analyzed through the Mean Square Error (MSE) criterion. Finally, experiments were conducted in order to obtain A-scans which were then re-inserted in the theoretical model to reconstruct and analyze the images.

Este trabalho discute a determinação de padrões respiratórios em sequências temporais de imagens obtidas por Ressonância Magnética (RM) e o seu uso no registro temporal de imagens coronais e sagitais. O registro é feito sem o uso de qualquer informação de sincronismo e qualquer gás especial para reforçar o contraste. As sequências temporais de imagens são adquiridas em respiração livre. O movimento real do pulmão nunca foi diretamente visto, pois é totalmente dependente dos músculos que o rodeiam. A visualização do pulmão em movimento é um tema atual de pesquisa na medicina. O movimento do pulmão não possui intervalos regulares e é suscetível a variações na respiração. Comparado à Tomografia Computadorizada (TC), a RM necessita de um maior tempo de aquisição e é preferível porque não envolve radiação. Como as sequências de imagens coronais e sagitais são ortogonais entre si, a sua intersecção corresponde a um segmento de reta no espaço tridimensional. O registro se baseia na análise deste segmento interseccional. A variação deste segmento de interseção no tempo pode ser enfileirada, definindo uma imagem espaço-temporal em duas dimensões (2DST). Supõe-se que o movimento diafragmático é o movimento principal de todas as estruturas do pulmão se movem quase que totalmente sincronicamente. A sincronização deste movimento é feita através de um padrão chamado função respiração. Este padrão é obtido através do processamento de uma imagem 2DST. Um algoritmo da transformada de Hough intervalar procura movimentos sincronizados na função respiração. O algoritmo de contornos ativos ajusta pequenas discrepâncias originadas por movimentos assíncronos nos padrões respiratórios . A saída é um conjunto de padrões respiratórios. Finalmente, a composição de imagens coronal e sagital que estão na mesma fase respiratória é realizada através da comparação de padrões respiratórios provenientes das superfícies de contorno superior e diafragmática. Quando disponíveis, os padrões respiratórios associados às estruturas internas do pulmão também são usados. Vários resultados e conclusões são apresentados. / This work addresses the determination of the breathing patterns in time sequence of images obtained from Magnetic Resonance (MR) and their use in the temporal registration of coronal and sagital images. The registration is done without the use of any triggering information and any special gas to enhance the contrast. The temporal sequences of images are acquired in free breathing. The real movement of the lung has never been seen directly, as it is totally dependent on its surrounding muscles and collapses without them. The visualization of the lung in motion is an actual topic of research in medicine. The lung movement is not periodic and it is susceptible to variations in the degree of respiration. Compared to Computerized Tomography (CT), MR imaging involves longer acquisition times and it is preferable because it does not involve radiation. As coronal and sagittal sequences of images are orthogonal to each other, their intersection corresponds to a segment in the three dimensional space. The registration is based on the analysis of this intersection segment. A time sequence of this intersection segment can be stacked, defining a two-dimension spatio-temporal (2DST) image. It is assumed that the diaphragmatic movement is the principal movement and all the lung structures move almost synchronously. The synchronization of this motion is performed through a pattern named respiratory function. This pattern is obtained by processing a 2DST image. An interval Hough transform algorithm searches for synchronized movements with the respiratory function. A greedy searches for synchronized movements with the respiratory function. A greedy active contour algorithm adjusts small discrepancies originated by asynchronous movements in the respiratory patterns. The output is a set of respiratory patterns. Finally, the composition of coronal and sagittal images that are in the same breathing phase is realized by comparing of respiratory patterns originated from diaphragmatic and upper boundary surfaces. When available, the respire tory patterns associated to lung internal structures are also used. Several results and conclusions are shown.

Submitted by Nayara Passos (nayara.passos@ufpe.br) on 2015-03-11T17:12:54Z No. of bitstreams: 2 TESE Abner Correa Barros.pdf: 14913537 bytes, checksum: 00c434893f2196bab70791b8218a2bbe (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-13T13:03:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 TESE Abner Correa Barros.pdf: 14913537 bytes, checksum: 00c434893f2196bab70791b8218a2bbe (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T13:03:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Abner Correa Barros.pdf: 14913537 bytes, checksum: 00c434893f2196bab70791b8218a2bbe (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014 / Cenpes, Petrobras, Finep. / Nestes últimos anos, com o início da prospecção de petróleo em regioões com litologias complexas, tem se observado um crescente interesse no uso do algoritmo Reverse Time Migration(RTM) como solução para o imageamento sísmico. Devido ao seu elevado custo computacional, o algoritmo RTM exige o uso de sistemas computacionais de alto desempenho, os quais demandam investimentos elevados em infraestrutura, o que normalmente representa também um aumento substancial no consumo de energia. Neste cenário, o desenvolvimento de coprocessadores aritméticos de alto desempenho, implementados por meio dos Field Programmable Gate Arrays(FPGAs), passou a ser considerado uma alternativa viável no objetivo de aumentar o a capacidade de processamento de sistemas computacionais já existentes, com impactos positivos tanto nos investimentos em infra-estrutura quanto no consumo de energia. Entretanto, o desenvolvimento destes coprocessadores normalmente exige um estudo prévio minucioso das características do algoritmo a ser implementado e do conjunto de dados a ser processado, a fim de determinar a precisão numérica mnima que deve ser empregada em sua implementação. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia que permita identificar a precisão numérica mínima necessária à implementação do algoritmo RTM, baseado nos fenômenos físicos envolvidos na propagação da onda sísmica e nas litologias prováveis da região a ser imageada. Para chegar a este objetivo foi desenvolvido um método analítico, capaz de predizer a atenuação esperada para as ondas sísmicas durante os processos de modelagem e migração presentes no algoritmo RTM. Esse método foi baseado em uma nova abordagem no tratamento da atenuação por espalhamento geométrico para modelos com múltiplas camadas, denominada de Raio Efetivo. Como estudo de caso de validação dessa metodologia, foram feitas predições e analisados os resultados de imageamento de diversos modelos sintéticos propostos por um especialista em geologia, os quais eram formados apenas por camadas horizontais, planas e paralelas. Além desses modelos mais simples, foi também utilizado um modelo reconhecidamente complexo, conhecido como modelo de marmousi. Os resultados obtidos em todos os estudos se mostraram dentro de uma margem de segurança de 1 bit de precisão.

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