A Simulação Computacional de Ambientes Históricos constitui um novo campo de conhecimento, que vem atuando como uma importante ferramenta à representação do passado e presente das cidades, contribuindo na compreensão de sua evolução histórica e no seu planejamento. Visando a despertar a sensibilidade em reconhecer e valorizar o produto arquitetônico histórico e seus elementos, bem como construir um olhar diferenciado sobre o futuro da cidade, esta dissertação reforça e traz à realidade o discurso que encara o passado e o presente não mais em épocas distintas, mas em uma "conversa" simultânea de muito respeito e consideração. O objetivo deste trabalho é sistematizar procedimentos metodológicos adequados, por meio do uso de programas computacionais, para a simulação do Patrimônio Histórico Arquitetônico. O trabalho inicia apontando dificuldades de manutenção e recuperação de edifícios históricos, fruto da falta de uma cultura que valorize esse patrimônio, sugerindo sua simulação virtual, como forma de contribuição para seu resgate e sua conseqüente valorização na memória coletiva. No segundo momento, é feita uma revisão do tema em exemplos produzidos em contextos semelhantes, para, depois, testar uma metodologia de reconstituição virtual no objeto de estudo escolhido, situado na praça Dante Alighieri, em Caxias do Sul. Resultado de diversas análises de aplicações, potencialidades e limites, contando com o auxílio da restituição fotogramétrica e de diversos programas de computação gráfica, a metodologia proposta percorre um caminho que começa com a busca e seleção da foto de época, e termina com a produção de modelos geométricos tridimensionais, com vistas ao desenvolvimento de futuros trabalhos de reprodução digital de todo o entorno da Praça em suas diferentes fases, ao longo da História. Esses procedimentos metodológicos buscaram a documentação não apenas de suas formas arquitetônicas, mas do processo de trabalho adotado, constatando além da viabilidade do método, como o potencial que os recursos da simulação computacional de ambientes históricos apresenta, tanto nos aspectos educativos quanto na valorização do patrimônio arquitetônico existente nas cidades. / The Computer Simulation of Historic Environments composes a new field of knowledge which has been acting as an important tool in representing the past and the present of the cities, contributing to the understanding of the historical evolution and its planning. Aiming to awaken sensitivity in recognizing and valuing the architectural historical product and its elements as well as build up a different look over the future of the city, this dissertation reinforces and brings to reality the speech that faces past and present not in distinct times anymore, but in a simultaneous "talk" filled with respect and consideration. The objective of this paper is to systematize proper methodological procedures, using computer programs to simulate the Architectural Historical Heritage. The paper starts pointing out difficulties in maintaining and recovering historical buildings, results of lack of a culture that values this heritage, suggesting its virtual simulation as a way of contribution to the rescue and consequent valorization in collective memory. In a second moment, a review of the theme in examples produced in similar contexts to later test a methodology of virtual reconstitution in the chosen object of study located at Dante Alighieri Square in Caxias do Sul. As a result of several analysis of applications, potentialities and limits, and with the help of photogrammetric restitution as well of several programs of graphic computing, the proposed methodology starts with the search and selection of the picture of the time, and ends with the production of its virtual tridimensional image, aiming the development of future works of virtual reproduction of the surroundings of the Square in its different phases along the History. These methodological procedures aimed the documentation not only of their architectural forms but also of the work process adopted evidencing both the feasibility of the method and the potential that the computer simulation of historical settings presents in educational aspects and in the valorization of the architectural heritage of the cities.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3039736 bytes, checksum: b5085a1b7abd18466b736a0a3c3e8de7 (MD5) Previous issue date: 2012-03-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study proposes a digital image-based flow-batch analyzer (DIB-FBA) for the determination of Al(III) and Cr(VI) in waters. The proposed DIB-FBA uses a webcam with CCD sensor for acquisition of the images generated according to the RGB (Red-Green-Blue) colour system. The method for determination of Al(III) is based on reaction of this ion with quercetin and cetyltrimethylammonium bromide, yielding a yellow complex with maximum absorption at 428 nm. Chromium(VI) determination is accomplished by reaction of this ion with 1,5-diphenylcarbazide, whose product is a violet complex with maximum absorption at 548 nm. All calibration solutions were prepared in-line, and all analytical processes completed by simply changing the operational parameters in the DIB-FBA control software. The linear response ranges from 10 to 600 μg L−1 for Al (III) and from 10 to 300 μg L−1 for Cr (VI). Linear models for analytical curves were validated using ANOVA, F-test for lack of fit and residual plots. The limits of detection and sampling rates were estimated as 3,97 μg L−1 and 137 h−1, for Al(III) and 3,40 μg L−1 and 134 h−1, for Cr(VI), respectively. DIB-FBA performance was compared with the reference methods for determination of both analytes, and no statistically significant difference was observed between results by applying the paired t-test at a 95% confidence level. / Esse estudo propõe um analisador fluxo-batelada baseado em imagem digital (DIB-FBA) para determinação de Al(III) e Cr(VI) em águas. O DIB-FBA utiliza uma webcam com sensor CCD para a aquisição das imagens geradas de acordo com o sistema de cor RGB (Red-Green-Blue). O método para a determinação de Al(III) baseia-se na reação com quercetina e o brometo de cetiltrimetilamônio, produzindo um complexo amarelo com máximo de absorção em 428 nm. A determinação de cromo é baseada na reação do íon Cr(VI) com 1,5-difenilcarbazida, cujo o produto é um complexo de coloração violeta com máximo de absorção em 548 nm. Todas as soluções de calibração foram preparadas in-line e todos os processos analíticos foram realizados simplesmente mudando os parâmetros operacionais do aplicativo de controle do DIB-FBA. A resposta linear para o Al(III) se estende de 10 a 600 μg L−1 e para o Cr(VI) de 10 a 300 μg L−1. Os modelos lineares das curvas analíticas foram validados por intermédio de ANOVA, teste F para falta de ajuste e da análise gráfica dos resíduos deixados pelos modelos. Os limites de detecção e as frequências analíticas foram estimadas como sendo, respectivamente, 3,97 μg L−1 e 137 h−1, para o Al(III) e 3,40 μg L−1 e 134 h−1, para o Cr(VI). Os resultados da aplicação do DIB-FBA foram comparados com os obtidos empregando os respectivos métodos de referência. Constatou-se que não existe nenhuma diferença estatisticamente significativa entre os resultados, aplicando o teste t-pareado ao nível de confiança de 95%.

Este trabalho tem como objetivo explorar a forma de planos de fachada vinculados à incidência solar, potencializando a aplicação de sistemas fotovoltaicos. A identificação e parametrização de formas segundo os princípios geométricos de captação fotovoltaica, sugerem a aplicação de uma metodologia de projeto para superfícies de fachadas fotovoltaicas, de modo a otimizar a incidência direta da radiação solar, incorporada a volumetria da edificação. O modelo de otimização de fachadas fotovoltaicas consiste em quatro etapas. Inicialmente define-se a tecnologia fotovoltaica e a localização geográfica (1). Posteriormente, é realizada a modelagem elementar tridimensional (2) através do editor de algoritmos gráficos Grasshopper – integrado à ferramenta de modelagem Rhinoceros3D – estabelecendo assim, as restrições e variáveis da forma. Na terceira etapa, correlacionamse transformações geométricas tridimensionais (twist, taper e shear) e incidência solar (3) por meio dos softwares Ecotect Analysis e Grasshopper. Com isso, os parâmetros dimensionais atribuídos às variáveis – transformações geométricas – são vinculados aos parâmetros de radiação solar, visando à geração de formas. Após a seleção das formas com maior potencial fotovoltaico, identificam-se as zonas com maior incidência de radiação solar e realiza-se a manipulação dos pontos de controle das superfícies NURBS (4). Através das transformações geométricas taper, shear e twist foi possível gerar um conjunto de soluções otimizadas, correlacionando dados energéticos e geométricos, integrando métodos de geração de formas e avaliação performática da radiação solar. O estudo identificou que as possibilidades de articulação entre os planos fotovoltaicos e a eficiência energética têm implicações positivas, correlacionando variabilidade formal e geração de energia elétrica. / This work aims explore the shape of façade planes linked to the solar incidence, in order to optimize the use of photovoltaic systems. The identification and parameterization of forms according to geometric principles of photovoltaic capture suggest the application of a design methodology for optimizing the photovoltaic surface façade in order to optimize direct solar radiation, incorporating the volume of the building. The optimization model of photovoltaic façade consists of four steps. Initially decide on the photovoltaic technology and geographic location (1). Subsequently, three-dimensional elementary modeling is performed (2) through the graphic-algorithm editor, Grasshopper, – integrated with the modeling tool, Rhinoceros 3D, – thus establishing, restrictions and variables in shape. In the third stage, threedimensional geometric transformations are correlated (twist, taper and shear) and solar incidence (3) through the computer interfaces of Ecotect Analysis and Grasshopper software. With this, the dimensional parameters assigned to the variables – geometric transformations – are linked to parameters of solar radiation, in order to generate shapes. After the selection of potential photovoltaic shapes, zones with the greatest incident solar radiation are identified and the control points of NURBS surface are manipulated (4). Using the geometric transformations taper, shear and twist, it was possible to generate a set of optimal solutions, correlating geometric and energetic data, integrating shape generating methods and performatic evaluation of solar exposure. The work identified that possibilities of articulation between photovoltaic planes and energetic efficiency have positive results, correlating shape variability and electricity generation.

A Simulação Computacional de Ambientes Históricos constitui um novo campo de conhecimento, que vem atuando como uma importante ferramenta à representação do passado e presente das cidades, contribuindo na compreensão de sua evolução histórica e no seu planejamento. Visando a despertar a sensibilidade em reconhecer e valorizar o produto arquitetônico histórico e seus elementos, bem como construir um olhar diferenciado sobre o futuro da cidade, esta dissertação reforça e traz à realidade o discurso que encara o passado e o presente não mais em épocas distintas, mas em uma "conversa" simultânea de muito respeito e consideração. O objetivo deste trabalho é sistematizar procedimentos metodológicos adequados, por meio do uso de programas computacionais, para a simulação do Patrimônio Histórico Arquitetônico. O trabalho inicia apontando dificuldades de manutenção e recuperação de edifícios históricos, fruto da falta de uma cultura que valorize esse patrimônio, sugerindo sua simulação virtual, como forma de contribuição para seu resgate e sua conseqüente valorização na memória coletiva. No segundo momento, é feita uma revisão do tema em exemplos produzidos em contextos semelhantes, para, depois, testar uma metodologia de reconstituição virtual no objeto de estudo escolhido, situado na praça Dante Alighieri, em Caxias do Sul. Resultado de diversas análises de aplicações, potencialidades e limites, contando com o auxílio da restituição fotogramétrica e de diversos programas de computação gráfica, a metodologia proposta percorre um caminho que começa com a busca e seleção da foto de época, e termina com a produção de modelos geométricos tridimensionais, com vistas ao desenvolvimento de futuros trabalhos de reprodução digital de todo o entorno da Praça em suas diferentes fases, ao longo da História. Esses procedimentos metodológicos buscaram a documentação não apenas de suas formas arquitetônicas, mas do processo de trabalho adotado, constatando além da viabilidade do método, como o potencial que os recursos da simulação computacional de ambientes históricos apresenta, tanto nos aspectos educativos quanto na valorização do patrimônio arquitetônico existente nas cidades. / The Computer Simulation of Historic Environments composes a new field of knowledge which has been acting as an important tool in representing the past and the present of the cities, contributing to the understanding of the historical evolution and its planning. Aiming to awaken sensitivity in recognizing and valuing the architectural historical product and its elements as well as build up a different look over the future of the city, this dissertation reinforces and brings to reality the speech that faces past and present not in distinct times anymore, but in a simultaneous "talk" filled with respect and consideration. The objective of this paper is to systematize proper methodological procedures, using computer programs to simulate the Architectural Historical Heritage. The paper starts pointing out difficulties in maintaining and recovering historical buildings, results of lack of a culture that values this heritage, suggesting its virtual simulation as a way of contribution to the rescue and consequent valorization in collective memory. In a second moment, a review of the theme in examples produced in similar contexts to later test a methodology of virtual reconstitution in the chosen object of study located at Dante Alighieri Square in Caxias do Sul. As a result of several analysis of applications, potentialities and limits, and with the help of photogrammetric restitution as well of several programs of graphic computing, the proposed methodology starts with the search and selection of the picture of the time, and ends with the production of its virtual tridimensional image, aiming the development of future works of virtual reproduction of the surroundings of the Square in its different phases along the History. These methodological procedures aimed the documentation not only of their architectural forms but also of the work process adopted evidencing both the feasibility of the method and the potential that the computer simulation of historical settings presents in educational aspects and in the valorization of the architectural heritage of the cities.

Esta pesquisa trata dos elementos de linguagem do Design Audiovisual, pensados como um sistema de signos auditivos, visuais e verbais, simultaneamente transmitidos, enfatizando suas relações e composição transversal no tempo e espaço. Como disciplina nova do Design, o Design Audiovisual nasce do cinema, se desenvolve com a televisão, incorpora os elementos do Design Gráfico e se aperfeiçoa com a informática, tendo seu processo agilizado pela da tecnologia digital emergente pós anos 1990. A evolução da tecnologia de pré-produção, produção e pós-produção nos meios audiovisuais, mais especificamente no cinema, e a crescente possibilidade da criação de um design audiovisual digital complexo, levou-nos a discutir e constatar a necessidade de um modelo para demonstrar esta pluralidade de elementos, frágeis e imprevisíveis, como bolhas de uma espuma. Para tanto, foi proposto o Modelo da Espuma Audiovisual. A tese fundamenta-se, principalmente, na teoria de Lucia Santaella, em Matrizes da linguagem e pensamento, que forneceu ferramentas para a análise destas relações; e do filósofo alemão Peter Sloterdijk, que suportou a proposta do Modelo da Espuma pelo seu caráter metafórico, sistêmico e complexo. Como procedimento empírico, foram realizados estudos de caso de Design Audiovisual de Créditos de Abertura de filmes e, ao final do processo, desenvolveu-se o projeto experimental do Modelo da Espuma Audiovisual, que se transformou em uma Instalação 3D Imersiva, denominada \"Paixão e Violência\". Visa contribuir para a formação ou atualização de designers inseridos no início de século XXI, em meio ao cenário contemporâneo, por isso seu caráter abrangente. Os resultados esclarecem sobre as características dos elementos de linguagem do Design Audiovisual, não apenas como elementos \"emprestados\" de outras linguagens, mas portadores de identidade própria, híbrida, complexa, frágil e única. / This research deals with Audiovisual Design language elements, elaborated as an audio/visual/verbal system that simultaneously transmits all its elements, emphasizing their relationship and their transversal composition in time and space. Originally from Cinema, Audiovisual Design originate a new discipline in Design, develops along with Television, feeds from Graphic Design elements and improves with Informatics; it has its own process expedited by emergent digital technology post-1990. The evolution of pre-production, production and post-production in audiovisual mediums, more precisely in Cinema, plus an expanding perspective of creating more complex digital Audiovisual Design, leads us to a discussion yp identify the need of a model that would be able to demonstrate the plurality of these frail, unpredictable, \"bubbles in the foam\"-like elements. That was the beginning of the Audiovisual Foam Model thesis. The thesis fundaments come mainly from Lucia Santaella\'s theories of Language and Thinking Matrix, which are tools for understanding the mentioned relationships; and from the Dutch philosopher Peter Sloterdijk\'s work, that supported the Foam Model because of its metaphoric, systemic and complex character. As an empiric procedure, some study cases were made based on Audiovisual Design of Open Titles, and by the end of this process an experimental Project of the Audiovisual Foam Model was developed, leading to a 3D Immersive Installation named \"Passion and Violence\". This research aims to contribute to the academic formation and updating of designers in beginning of the XXI century, in the middle of its contemporary scenario, and to presents a comprehensive approach. The results brings about a clearer vision of the language elements of the Audiovisual Design, not only as \"borrowed\" elements from other disciplines but also as unique, hybrid, complexes elements on their own identity.

A imagem concentra a informação ideológica que abrange complexas estruturas que permeiam a vida de milhões de usuários e constituem e constroem a sociedade em nosso tempo. A partir do olhar sobre o panorama atual das práticas fotográficas na sociedade, a dissertação trata da utilização dos filtros, que consistem em ferramentas que o fotógrafo pode utilizar para aplicar diversos efeitos em suas imagens, como, por exemplo, evidenciar cores, alterar os contrastes da cena, modificar foco, aplicar efeitos gráficos, absorver parte da luz que chega a lente, isto é, sobrepor camadas de informação às mesmas, na produção de fotografias compartilhadas em redes sociais. Filtros também se referem ao ato de classificar e selecionar os fluxos de dados em rede referentes a informações públicas ou privadas de usuários ao redor do globo interferindo nas atividades de milhões de indivíduos. Deste modo, a promoção do conhecimento científico de uma esfera da linguagem fotográfica compartilhada, criativa e experimental popularizada pela tecnologia em nossos dias é imprescindível para evidenciar a abrangência do fenômeno e promover ou provocar a reflexão sobre determinantes financeiros que permeiam comportamentos cotidianos e, então, agir sobre os padrões instituídos e não apenas reproduzi-los / The image concentrates the ideological information that encompasses complex structures that permeate the lives of millions of users and constitute and build society in our time. From a look at the current view of the photographic practices in society, the dissertation deals with the use of filters, which consist of tools that the photographer can use to apply various effects to his images, such as highlighting colors, changing contrasts of the scene, modify focus, apply graphic effects, absorb part of the light that reaches the lens, that is, superimpose layers of information on them, in the production of shared photographs in social networks. Filters also refer to the act of classifying and selecting networked data flows for public or private information from users around the globe interfering with the activities of millions of individuals. Thus the promotion of scientific knowledge of a sphere of shared, creative and experimental photographic language popularized by technology in our day is essential to highlight the scope of the phenomenon and to promote or provoke reflection of the financial determinants that permeate habitual behaviors, and so transforming the established standards and not just reproduce them.

O milho é uma cultura anual importante para diferentes setores da economia mundial. Sua produção é principalmente utilizada para consumo humano e animal, além de indústrias química e de biocombustíveis. Com o aumento da demanda mundial, há a necessidade de aumento da produtividade com diminuição de custos, tanto econômicos como ambientais. Isso leva a investimentos para maior tecnificação do cultivo, seleção de diferentes cultivares e busca por maior eficiência nutricional. Nesse contexto insere-se este doutorado, o qual propõe metodologia para diagnóstico nutricional precoce em culturas de milho. Para tanto, objetiva-se melhorar um sistema de classificação nutricional por imagem de folhas, analisar a invariância deste diagnóstico a diferentes híbridos de milho e identificar características que permitam uma análise em estágio precoce do ciclo de crescimento. Além disso, os estudos são realizados sobre experimentos de cultivos em ambiente controlado e em ambiente comercial. A análise das imagens é realizada pela extração de características de textura e, consequentemente, resulta no desenvolvimento de metodologias inovadoras nesta área. Especificamente, são propostas duas metodologias na área de descritores fractais e usando transformação local jet. Os resultados da diagnose nutricional demonstram como é promissora a pesquisa, uma vez que obtém-se 98% de acerto na classificação de níveis nutricionais de nitrogênio ou potássio em etapa chave para correção nutricional em um mesmo ciclo da cultura. Outra abordagem proposta, ainda promove a identificação e visualização de sintomas em estágio em que esses sintomas são considerados ocultos, comprovando a eficácia do reconhecimento de padrões de textura. / The maize is an important annual crop for different sectors of the world economy. Its production is mainly used for human and animal consumption as well as chemical and biofuels industry. Because of the increase in world demand, there is the need for increased productivity with lower costs, both economic and ecological. This leads to greater investments in technification of cultivation, selection of different cultivars and research to improve nutritional efficiency. In this context, this PhD research proposes a methodology for early nutritional diagnosis in maize crops. Therefore, it is aimed to improve a nutritional classification system for image of leaves, analysis the invariance of this diagnostic at different maize hybrids and identifying features to provide an analysis at an early stage of the growth cycle. Furthermore, studies are conducted on crops under controlled environment and in a commercial environment. The image analysis is performed by texture feature extracting and, consequently, results in innovative methodologies in this area. Specifically, two methods are proposed in the area of fractal descriptors and using local jet transformation. The results of nutritional diagnosis demonstrate how research is promising, due to the 98% success rate in the classification of nutritional levels of nitrogen or potassium, in a key stage for nutritional correction in the same crop cycle. Another proposed approach promotes the symptoms identification and visualization in a stage where these symptoms are considered hidden, proving the effectiveness of the pattern recognition based on texture features.

[pt] Reservatórios carbonáticos contêm entre 50 e 60 porcento de petróleo e gás do mundo. No entanto, estas rochas têm apresentado problemas operacionais consideráveis durante as etapas de perfuração e produção. Tais problemas são originados pelas dificuldades na caracterização adequada destas rochas em função da complexa distribuição espacial de suas micro e macro estrutura. Enquanto ambas as escalas possuem importância no entendimento do comportamento de carbonatos, o presente trabalho trata da análise da microestrutura. Nesse âmbito, a proposta deste trabalho integra o processamento e análises de imagens digitais, elaboração de malhas de elementos finitos e simulação numérica de forma a prever propriedades elásticas, com o objetivo de correlacionar a microestrutura e o módulo de Young. Foram utilizadas imagens digitais de amostras de afloramento (travertinos) considerados como possíveis análogas a rochas carbonáticas de reservatório. A metodologia implementada permitiu obter subamostras que incluem uma gama de microestruturas e porosidades numa única amostra para assim simular numericamente o módulo de Young. Conclui-se neste estudo que os poros maiores (vuggys) são os principais responsáveis pelo comportamento do material quando o mesmo é carregado, e também a influência da estrutura porosa nos resultados, foi possível observar que a posição dos poros afeta o módulo de elasticidade do corpo de prova. / [en] Carbonate reservoirs contain between 50 and 60 percent of oil and gas reserves in the world. However, these rocks have presented considerable operating problems during the phases of drilling and production. Such problems are originated by the difficulties in the proper characterization of these rocks due to the complex spatial distribution of its micro and macro structure. While both scales have importance on the carbonate behavior understanding, this paper deals with the analysis of the microstructure. In this context, the aim of this work is part of the processing and digital image analysis, mesh preparation and finite element numerical simulation to predict elastic properties, in order to correlate the microstructure and the Young s modulus. Using digital images of outcrop samples (travertine) considered as possible analogous to carbonate rocks reservoir. The methodology implemented afforded sub-samples that include a range of porosities and microstructures for a single sample well numerically simulate the Young s modulus. It is concluded in this study that the larger pores (vuggys) are mainly responsible for the behavior of the material when it is loaded, and also the influence of the porous structure in the results, it was observed that the position of pores affects the modulus of elasticity of sample.

Este trabalho aborda o problema de casamento entre duas imagens. Casamento de imagens pode ser do tipo casamento de modelos (template matching) ou casamento de pontos-chaves (keypoint matching). Estes algoritmos localizam uma região da primeira imagem numa segunda imagem. Nosso grupo desenvolveu dois algoritmos de casamento de modelos invariante por rotação, escala e translação denominados Ciratefi (Circula, radial and template matchings filter) e Forapro (Fourier coefficients of radial and circular projection). As características positivas destes algoritmos são a invariância a mudanças de brilho/contraste e robustez a padrões repetitivos. Na primeira parte desta tese, tornamos Ciratefi invariante a transformações afins, obtendo Aciratefi (Affine-ciratefi). Construímos um banco de imagens para comparar este algoritmo com Asift (Affine-scale invariant feature transform) e Aforapro (Affine-forapro). Asift é considerado atualmente o melhor algoritmo de casamento de imagens invariante afim, e Aforapro foi proposto em nossa dissertação de mestrado. Nossos resultados sugerem que Aciratefi supera Asift na presença combinada de padrões repetitivos, mudanças de brilho/contraste e mudanças de pontos de vista. Na segunda parte desta tese, construímos um algoritmo para filtrar casamentos de pontos-chaves, baseado num conceito que denominamos de coerência geométrica. Aplicamos esta filtragem no bem-conhecido algoritmo Sift (scale invariant feature transform), base do Asift. Avaliamos a nossa proposta no banco de imagens de Mikolajczyk. As taxas de erro obtidas são significativamente menores que as do Sift original. / This work deals with image matching. Image matchings can be modeled as template matching or keypoints matching. These algorithms search a region of the first image in a second image. Our group has developed two template matching algorithms invariant by rotation, scale and translation called Ciratefi (circular, radial and template matching filter) and Forapro (Fourier coefficients of radial and circular projection). The positive characteristics of Ciratefi and Forapro are: the invariance to brightness/contrast changes and robustness to repetitive patterns. In the first part of this work, we make Ciratefi invariant to affine transformations, getting Aciratefi (Affine-ciratefi). We have built a dataset to compare Aciratefi with Asift (Affine-scale invariant feature transform) and Aforapro (Affine-forapro). Asift is currently considered the best affine invariant image matching algorithm, and Aforapro was proposed in our master\'s thesis. Our results suggest that Aciratefi overcome Asift in the combined presence of repetitive patterns, brightness/contrast and viewpoints changes. In the second part of this work, we filter keypoints matchings based on a concept that we call geometric coherence. We apply this filtering in the well-known algorithm Sift (scale invariant feature transform), the basis of Asift. We evaluate our proposal in the Mikolajczyk images database. The error rates obtained are significantly lower than those of the original Sift.

Nesta dissertação é abordado o tema da avaliação de qualidade em sinais de vídeo, especificamente da avaliação objetiva completamente referenciada de sinais de vídeo em definição padrão. A forma mais confiável de se medir a diferença de qualidade entre duas cenas de vídeo é utilizando um painel formado por telespectadores, resultando em uma medida subjetiva da diferença de qualidade. Esta metodologia demanda um longo período de tempo e um elevado custo operacional, o que a torna pouco prática para utilização. Neste trabalho são apresentados os aspectos relevantes do sistema visual humano, das metodologias para avaliação de vídeo em aplicações de televisão digital em definição padrão e também da validação destas metodologias. O objetivo desta dissertação é testar métricas de baixo custo computacional como a que avalia a relação sinal-ruído de pico (PSNR: Peak Signal-to-Noise Ratio), a que mede similaridade estrutural (SSIM: Structural SIMilarity) e a que mede diferenças em três componentes de cor definidas pela CIE (Commission Internationale de l\'Eclairage), representadas por L*, a* e b* em uma dada extensão espacial (S-CIELAB: Spatial-CIELAB). Uma metodologia de validação destas métricas é apresentada, tendo como base as cenas e resultados dos testes subjetivos efetuados pelo Grupo de Especialistas em Qualidade de Vídeo (VQEG: Video Quality Expert Group). A estas métricas é introduzida uma etapa de preparação das cenas, na qual são efetuadas equalização de brilho, suavização de detalhes e detecção de contornos. Controlando-se a intensidade destes filtros, um novo conjunto de medidas é obtido. Comparações de desempenho são realizadas entre estes novos conjuntos de medidas e o conjunto de medidas obtido pelo VQEG. Os resultados mostram que para aplicações em televisão digital de definição padrão, a avaliação utilizando componentes de cor pouco influencia na correlação com as medidas obtidas nos testes subjetivos. Por outro lado, foi verificado que a aplicação adequada de técnicas para suavização de imagens, combinadas com métricas de fácil implementação como a SSIM, elevam seu grau de correlação com medidas subjetivas. Também foi demonstrado que técnicas para extração de contornos, combinadas com a métrica PSNR, podem aumentar significativamente seu desempenho em termos de correlação com os testes efetuados pelo VQEG. À luz destes resultados, foi concluído que medidas objetivas de fácil implementação do ponto de vista computacional podem ser usadas para comparação da qualidade de sinais de vídeo SDTV, desde que devidamente combinadas com técnicas para adequação ao sistema visual humano como a suavização e extração de contornos. / This research is about the video signal quality comparison issue, focusing at full reference metrics using standard definition television. The most reliable way to predict the differences in terms of quality between two video scenes is using a panel of television viewers, under controlled psychometric experimental conditions, resulting in statistical meaningful Differences in Mean Opinion Score (DMOS). The Subjective assessment is both time consuming and costly, therefore with practical limitations. The ideal substitute are objective quality assessment algorithms, whose scores have been shown to correlate highly with the results of DMOS. The goal for this research is to optimize the performance of simple metrics combining it with digital image processing. First this work presents many relevant aspects of the human visual system, methodologies for video evaluation in digital television applications using standard definition (SDTV) and also a validation methodology of these methods. After that, the main goal is to test three very simple metrics in terms of computational cost: PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio), SSIM (Structural SIMilarity) and S-CIELAB (Spatial-CIELAB). original metrics were modified in order to improve their correlations against subjective assessment data. Several experiments combining the advantages of digital image filters for softness and edge extraction have been accomplished within this work. The results show that such simple metrics combined with digital image processing for edge extraction, for example, do improve their correlations with subjective assessment.