Em nossa vida diária, são utilizadas identidades digitais (IDDs) para acessar contas de e-mail, bancos e lojas virtuais, locais restritos, computadores compartilhados, e outros. Garantir que apenas usuários autorizados tenham o acesso permitido é um aspecto fundamental no desenvolvimento destas aplicações. Atualmente, os métodos de controle de acesso simples como senhas ou números de identificação pessoal não devem ser considerados suficientemente seguros, já que um impostor pode conseguir estas informações sem o conhecimento do usuário. Ainda, no caso de utilização de dispositivos físicos como cartões de identificação, estes podem ser roubados ou forjados. Para tornar estes sistemas mais confiáveis, técnicas de autenticação de identidades utilizando múltiplas verificações são propostas. A utilização de características biométricas surge como a alternativa mais confiável para tratar este problema, pois são, teoricamente, únicas para cada pessoa. Contudo, algumas características biométricas como a aparência facial podem variar com o tempo, implicando em um grande desafio para os sistemas de reconhecimento facial. Neste trabalho é combinado o acesso tradicional por senha com a análise da face para realizar a autenticação. Um método de aprendizagem supervisionada é apresentado e sua adaptação é baseada na melhora contínua dos modelos faciais, que são representados por misturas de gaussianas. Os resultados experimentais, obtidos sobre um conjunto de teste reduzido, são encorajadores, com 98% de identificação correta dos usuários e custo computacional relativamente baixo. Ainda, a comparação com um método apresentado na literatura indicou vantagens do método proposto quando usado como um pré-selecionador de faces. / In our daily life, we use digital identities (DIDs) to access e-mails, e-banks, e-shops, physical environments, shared computers, and so on. Guarantee that only authorized users are granted access is an important aspect in the development of such applications. Nowadays, the simple access control methods like passwords or personal identification numbers can not be considered secure enough, because an impostor can obtain and use these information without user knowledge. Also, physical devices like ID cards can be stolen. To make these systems more reliable, multimodal DID authentication techniques combining different verification steps are proposed. Biometric features appears as one of the most reliable alternatives to deal with this problem because, theoretically, they are unique for each person. Nevertheless, some biometric features like face appearances may change in time, posing a serious challenge for a face recognition system. In this thesis work, we use the traditional password access combined with human face analysis to perform the authentication task. An intuitive supervised appearance learning method is presented, and its adaptation is based on continuously improving face models represented using the Gaussian mixture modeling approach. The experimental results over a reduced test set show encouraging results, with 98% of the users correctly identified, with a relatively small computational effort. Still, the comparison with a method presented in the literature indicated advantages of the proposed method when used as a pre-selector of faces.

Há milhares de anos, as imagens visuais impactam significantemente o cotidiano do ser humano, caracterizando-se como um ótimo meio de comunicação e expressão. Com os avanços tecnológicos, evidenciam-se transformações significativas da linguagem visual, que se moldam aos novos contextos no qual se encontra. Os videogames, artefatos digitais amplamente difundidos na sociedade que permitem a imersão do usuário em ambientes lúdicos dotados de interatividade, são alvo de projetos estéticos cada vez mais sofisticados. Uma vez que utilizam linguagem predominantemente visual, tem-se como premissa que a imagem desempenha papel fundamental para que estes cumpram sua função adequadamente. Entretanto, as imagens em videogames nem sempre obedecem a um padrão de qualidade, carecendo de estudos e métodos que amparem seu desenvolvimento e compreensão. Com isso, o presente estudo tem como objetivo desenvolver um método para análise da imagem visual em videogames, considerando a ampla gama de funções que a mesma exerce em artefatos dessa natureza. Para isso, a fim de permitir o desenvolvimento do método e garantir sua replicabilidade, foram definidos determinados procedimentos metodológicos, que envolvem: a realização e avaliação de um primeiro modelo do método; desenvolvimento de um segundo modelo; coleta e análise de dados envolvendo sujeitos de pesquisa especialistas na área; e o desenvolvimento de um modelo final. Como resultados, pode-se perceber que a análise de imagens visuais em videogames pode ser realizada a partir de um método sistemático, todavia, foram apontadas inúmeras ressalvas e considerações a respeito de como o método pode tornar-se mais eficiente. / For thousands of years, the visual images significantly affect the daily life of the human being, characterized as a great means of communication and expression. With technological advances, are evident the significant changes in visual language, which are molded to the new contexts in which it is. Video games, digital artifacts widespread in society that allow the user's immersion in playful environments with interactivity. They are subject to increasingly sophisticated aesthetic designs. Once they predominantly use visual language, there is a premise that the image plays a key role for them to fulfill their function properly. However, images in video games does not always follow a standard of quality, lacking studies and methods that help its development and understanding. Thus, this study aims to develop a method for the analysis of visual image in video games, considering the wide range of functions that it carries on such artifacts. For this, in order to allow the development of the method and ensuring their replication, were defined certain methodological procedures that involve: implementation and evaluation of a first model of the method; development of a second model; collection and analysis of data involving research subjects experts in the field; and the development of the final model. As a result, it can be perceived that the analysis of visual images in videogames can be performed from a systematic method, however, were identified numerous considerations about how the method can become more efficient.

Em nossa vida diária, são utilizadas identidades digitais (IDDs) para acessar contas de e-mail, bancos e lojas virtuais, locais restritos, computadores compartilhados, e outros. Garantir que apenas usuários autorizados tenham o acesso permitido é um aspecto fundamental no desenvolvimento destas aplicações. Atualmente, os métodos de controle de acesso simples como senhas ou números de identificação pessoal não devem ser considerados suficientemente seguros, já que um impostor pode conseguir estas informações sem o conhecimento do usuário. Ainda, no caso de utilização de dispositivos físicos como cartões de identificação, estes podem ser roubados ou forjados. Para tornar estes sistemas mais confiáveis, técnicas de autenticação de identidades utilizando múltiplas verificações são propostas. A utilização de características biométricas surge como a alternativa mais confiável para tratar este problema, pois são, teoricamente, únicas para cada pessoa. Contudo, algumas características biométricas como a aparência facial podem variar com o tempo, implicando em um grande desafio para os sistemas de reconhecimento facial. Neste trabalho é combinado o acesso tradicional por senha com a análise da face para realizar a autenticação. Um método de aprendizagem supervisionada é apresentado e sua adaptação é baseada na melhora contínua dos modelos faciais, que são representados por misturas de gaussianas. Os resultados experimentais, obtidos sobre um conjunto de teste reduzido, são encorajadores, com 98% de identificação correta dos usuários e custo computacional relativamente baixo. Ainda, a comparação com um método apresentado na literatura indicou vantagens do método proposto quando usado como um pré-selecionador de faces. / In our daily life, we use digital identities (DIDs) to access e-mails, e-banks, e-shops, physical environments, shared computers, and so on. Guarantee that only authorized users are granted access is an important aspect in the development of such applications. Nowadays, the simple access control methods like passwords or personal identification numbers can not be considered secure enough, because an impostor can obtain and use these information without user knowledge. Also, physical devices like ID cards can be stolen. To make these systems more reliable, multimodal DID authentication techniques combining different verification steps are proposed. Biometric features appears as one of the most reliable alternatives to deal with this problem because, theoretically, they are unique for each person. Nevertheless, some biometric features like face appearances may change in time, posing a serious challenge for a face recognition system. In this thesis work, we use the traditional password access combined with human face analysis to perform the authentication task. An intuitive supervised appearance learning method is presented, and its adaptation is based on continuously improving face models represented using the Gaussian mixture modeling approach. The experimental results over a reduced test set show encouraging results, with 98% of the users correctly identified, with a relatively small computational effort. Still, the comparison with a method presented in the literature indicated advantages of the proposed method when used as a pre-selector of faces.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 2086522 bytes, checksum: 2ef050c11d468211827e7bc3b2bd65d6 (MD5) Previous issue date: 2012-11-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, it is proposed a digital image-based chemiluminescent (DIB-CL) method that employs a flow-batch analyzer (FBA) for the determination of Cr (VI) in water. The proposed DIB-CL-FBA (Digital Image-Based Chemiluminescent Flow-Batch Analyser) system uses a webcam with CCD sensor for acquisition of digital images generated according to the RGB (Red-Green-Blue) colour system. In Cr (VI)determination, this specie is quantitatively reduced to Cr (III) by using hydrogen peroxide in acid medium. After, the produced chromium (III) actuates as catalyst effect on oxidation of the luminol by hydrogen peroxide in alkaline medium, yielding chemiluminescence radiation. The emitted light is captured by webcam generating a digital image, in which a region is delimited in order to retrieve the values of the R, G and B individual components of each pixel. These values are used to define a position vector in RGB three-dimensional space. The vector norm is adopted as the RGB-based value (analytical response), which is linearly related o the analyte concentration. A linear response range for implementing the Cr (VI) determination was from 7.36 to 150.00 μg L−1.The linear analytical curve was validated through ANOVA, F-test for lack of fit and graphical analysis of the residue left by the model. The limits of detection and quantification estimated were 2.20 and 7.36 μg L-1, respectively, and sampling rate was found as 40 h-1. The results of applying the DIBFBA- CL method were compared with those obtained using a spectrophotometric method used as reference. It was verified that there is no statistically significant systematic difference between the results by applying the paired t-test at a confidence level of 95%. / Neste trabalho, propõe-se um método quimiluminescente baseado em imagem digital que utiliza um analisador em fluxo-batelada para determinação de Cr(VI) em águas. O sistema QL-FB-BID (sistema quimiluminescente em fluxo batelada baseado em imagens digitais) proposto usa uma webcam com sensor CCD(dispositivo de carga acoplada) para aquisição das imagens digitais geradas de acordo com o sistema de cor RGB (Red-Green-Blue). A determinação de Cr (VI) é baseada em sua redução quantitativa para Cr (III) por peróxido de hidrogênio em meio ácido. Em seguida, o Cr (III) atua como catalisador na reação de oxidação do luminol por peróxido de hidrogênio em meio alcalino, produzindo radiação quimiluminescente. A luz emitida é capturada pela webcam gerando uma imagem digital, na qual uma região é delimitada para a decomposição dos pixels nos valores dos componentes R, G e B. Estes valores são usados para definir um vetor posição no espaço tridimensional RGB. A norma do vetor é adotada como sendo a resposta analítica, a qual se relaciona linearmente com a concentração do analito. A faixa linear da resposta obtida para a determinação de Cr (VI) estendeu-se de 7,36 até 150,00 μg L−1. O modelo linear de curva analítica foi validado por intermédio de ANOVA, teste-F para falta de ajuste e da análise gráfica dos resíduos deixados pelo modelo. Os valores estimados dos limites de detecção e quantificação foram, respectivamente, 2,20 e 7,36 μg L-1. A frequência analítica alcançada foi de 40 h−1. Aplicando-se o teste t-emparelhado aos resultados obtidos pelo método proposto em comparação com o método espectrofotométrico de referência, não foram observadas diferenças estatisticamente significativas ao nível de confiança de 95%.

Há milhares de anos, as imagens visuais impactam significantemente o cotidiano do ser humano, caracterizando-se como um ótimo meio de comunicação e expressão. Com os avanços tecnológicos, evidenciam-se transformações significativas da linguagem visual, que se moldam aos novos contextos no qual se encontra. Os videogames, artefatos digitais amplamente difundidos na sociedade que permitem a imersão do usuário em ambientes lúdicos dotados de interatividade, são alvo de projetos estéticos cada vez mais sofisticados. Uma vez que utilizam linguagem predominantemente visual, tem-se como premissa que a imagem desempenha papel fundamental para que estes cumpram sua função adequadamente. Entretanto, as imagens em videogames nem sempre obedecem a um padrão de qualidade, carecendo de estudos e métodos que amparem seu desenvolvimento e compreensão. Com isso, o presente estudo tem como objetivo desenvolver um método para análise da imagem visual em videogames, considerando a ampla gama de funções que a mesma exerce em artefatos dessa natureza. Para isso, a fim de permitir o desenvolvimento do método e garantir sua replicabilidade, foram definidos determinados procedimentos metodológicos, que envolvem: a realização e avaliação de um primeiro modelo do método; desenvolvimento de um segundo modelo; coleta e análise de dados envolvendo sujeitos de pesquisa especialistas na área; e o desenvolvimento de um modelo final. Como resultados, pode-se perceber que a análise de imagens visuais em videogames pode ser realizada a partir de um método sistemático, todavia, foram apontadas inúmeras ressalvas e considerações a respeito de como o método pode tornar-se mais eficiente. / For thousands of years, the visual images significantly affect the daily life of the human being, characterized as a great means of communication and expression. With technological advances, are evident the significant changes in visual language, which are molded to the new contexts in which it is. Video games, digital artifacts widespread in society that allow the user's immersion in playful environments with interactivity. They are subject to increasingly sophisticated aesthetic designs. Once they predominantly use visual language, there is a premise that the image plays a key role for them to fulfill their function properly. However, images in video games does not always follow a standard of quality, lacking studies and methods that help its development and understanding. Thus, this study aims to develop a method for the analysis of visual image in video games, considering the wide range of functions that it carries on such artifacts. For this, in order to allow the development of the method and ensuring their replication, were defined certain methodological procedures that involve: implementation and evaluation of a first model of the method; development of a second model; collection and analysis of data involving research subjects experts in the field; and the development of the final model. As a result, it can be perceived that the analysis of visual images in videogames can be performed from a systematic method, however, were identified numerous considerations about how the method can become more efficient.

Este é um trabalho de caráter experimental que usa o conceito de entropia informacional para análise de imagens digitais. A literatura pesquisada mostra que o conceito de entropia informacional é utilizado para análise de imagens mas, equipamentos fotográficos disponíveis no mercado não são discutidos. O objetivo do trabalho é oferecer, principalmente, ao fotógrafo, um método experimental prático para análise da qualidade de sistemas fotográficos digitais. Dois sistemas digitais de alta resolução, 22 e 33 megapixels, foram usados e as imagens comparadas com imagens obtidas em filme fotográfico e escaneadas. Os valores encontrados para a entropia informacional indicam, na maioria das situações de teste, que melhores resultados são obtidos pelos sistemas digitais em comparação ao filme. Câmeras digitais reflex com 6, 10 e 14 megapixels também foram utilizadas nas análises. Nestas comparações, diferentes objetivas fotográficas foram testadas e os resultados indicam que objetivas mais modernas, produzem resultados melhores quando utilizadas com câmeras digitais mais modernas. Câmeras digitais mais antigas, como a Kodak 14n (14 megapixels) produzem imagens cuja qualidade depende menos das objetivas usadas. O trabalho propõe também uma definição para a determinação da entropia informacional em RGB de uma forma não encontrada na literatura. O conceito de entropia informacional em RGB é testado para imagens sintéticas, e também para imagens fotográficas. Finalmente, propõe-se que a entropia informacional possa ser usada como parâmetro de controle no tratamento de imagens digitais, principalmente no uso dos filtros de nitidez. / This is an experimental work which uses the concept of informational entropy for digital image analysis. The researched literature shows that the informational entropy concept is used for image analysis, but the photographic equipment available in the market is not discussed. The aim of this work is to offer ,for photographers mainly, an experimental functional method for analyzing the quality of digital photographic systems. Two high resolution digital systems, 22 and 23 megapixels, were used and their images were compared to scanned photographic images. The obtained values for informational entropy indicate that, in the majority of the test situations, best results are obtained by digital systems in comparison to film based ones. Digital reflex cameras, with 6,10,14 megapixels were also used in the analysis. Different objective lenses were tested and the results indicate that more modern objectives give better results when used with more modern digital cameras. Older digital cameras, such as Kodak 14n (14 megapixels) produce images which quality depend less on the objective lenses used. The work also proposes the determination of the informational entropy in RGB in a way which is not found in the bibliography: informational entropy is tested in synthetic and photographic images. Finally, it is proposed that informational entropy should be used as a control parameter in digital image treatment, mainly for the use of sharpening filters.

Este trabalho apresenta um método para análise do contorno de gotas de chuva artificial em imagem digital, o qual se caracteriza como uma ferramenta para melhor compreensão dos processos agrícolas que envolvem o uso de chuvas artificiais, como a irrigação e a aplicação de defensivos, sendo desenvolvido com o uso de técnicas para análise de formas bidimensionais e processamento de sinais, como representação de formas por contornos paramétricos, análise de Fourier e filtragem gaussiana. Os resultados obtidos demonstram precisão na análise de imagens de aglomerados de gotas, acrescentando as características de descritor apresentadas pela curvatura, assim como a flexibilidade de calibração oferecidas pela abordagem multi-escala adotada, possibilitando a obtenção de erros de medida não maiores que 5%, para os padrões circulares testados com raios entre 10 e 200 pixels / This work presents a method for contour analysis of artificial rain drop based on both digital image and curvature processing. The method is characterized as a tool, which allows a better understanding of the raindrops in irrigation and agrochemicals spraying processes. Its development was based on parametric contours representation of shapes, Fourier analysis, and Gaussian filtering. Results show the suitability of the method, which presents errors smaller than 5% for curvature determination in the range of the radius variation in betwen 10 and 200 pixels as well as the ability for raindrop clusters analysis

Em nossa vida diária, são utilizadas identidades digitais (IDDs) para acessar contas de e-mail, bancos e lojas virtuais, locais restritos, computadores compartilhados, e outros. Garantir que apenas usuários autorizados tenham o acesso permitido é um aspecto fundamental no desenvolvimento destas aplicações. Atualmente, os métodos de controle de acesso simples como senhas ou números de identificação pessoal não devem ser considerados suficientemente seguros, já que um impostor pode conseguir estas informações sem o conhecimento do usuário. Ainda, no caso de utilização de dispositivos físicos como cartões de identificação, estes podem ser roubados ou forjados. Para tornar estes sistemas mais confiáveis, técnicas de autenticação de identidades utilizando múltiplas verificações são propostas. A utilização de características biométricas surge como a alternativa mais confiável para tratar este problema, pois são, teoricamente, únicas para cada pessoa. Contudo, algumas características biométricas como a aparência facial podem variar com o tempo, implicando em um grande desafio para os sistemas de reconhecimento facial. Neste trabalho é combinado o acesso tradicional por senha com a análise da face para realizar a autenticação. Um método de aprendizagem supervisionada é apresentado e sua adaptação é baseada na melhora contínua dos modelos faciais, que são representados por misturas de gaussianas. Os resultados experimentais, obtidos sobre um conjunto de teste reduzido, são encorajadores, com 98% de identificação correta dos usuários e custo computacional relativamente baixo. Ainda, a comparação com um método apresentado na literatura indicou vantagens do método proposto quando usado como um pré-selecionador de faces. / In our daily life, we use digital identities (DIDs) to access e-mails, e-banks, e-shops, physical environments, shared computers, and so on. Guarantee that only authorized users are granted access is an important aspect in the development of such applications. Nowadays, the simple access control methods like passwords or personal identification numbers can not be considered secure enough, because an impostor can obtain and use these information without user knowledge. Also, physical devices like ID cards can be stolen. To make these systems more reliable, multimodal DID authentication techniques combining different verification steps are proposed. Biometric features appears as one of the most reliable alternatives to deal with this problem because, theoretically, they are unique for each person. Nevertheless, some biometric features like face appearances may change in time, posing a serious challenge for a face recognition system. In this thesis work, we use the traditional password access combined with human face analysis to perform the authentication task. An intuitive supervised appearance learning method is presented, and its adaptation is based on continuously improving face models represented using the Gaussian mixture modeling approach. The experimental results over a reduced test set show encouraging results, with 98% of the users correctly identified, with a relatively small computational effort. Still, the comparison with a method presented in the literature indicated advantages of the proposed method when used as a pre-selector of faces.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacaoRenatoGomide.pdf: 2296595 bytes, checksum: 2dddc092b65cb82c20f3e729fd541225 (MD5) Previous issue date: 2012-05-02 / The use of computing devices used in virtual reality has been exploited to provide solutions in healthcare, specifically in functional rehabilitation. There are studies that indicate that immersion caused by the use of virtual environments in rehabilitation presents positive results on the evolution of a patient in therapy. From this information, there was motivation for this study, which aims at developing a low cost solution consisting in a virtual environment for upper limbs rehabilitation. This work describes the internal elements of the computing device and also the development of the virtual environment. The user interacts with the virtual environment through computer vision techniques, having a webcam as a data input device. Acquired images by the webcam are processed so that an object of interest may be in evidence by algorithms of image segmentation. There were analyzed five techniques of image segmentation in RGB and HSV color spaces. By the results obtained in the development environment, it wasn't possible to classify the best method of segmentation, and the performance of the methods varies according to the color of the object of interest and lighting of the external environment. The virtual environment was modeled after technical visits made in rehabilitation center supported by physiotherapists and occupational therapists. The virtual environment was tested only in research environment. Therefore it is necessary to employ the system in rehabilitation clinic in partnership with health professionals so that there is a validation of the virtual environment developed in this project in the area of rehabilitation. / A utilização da computação em dispositivos de realidade virtual tem sido explorada para prover soluções na área da saúde, mais especificamente em recuperação funcional. Há estudos que indicam que a imersão causada pela utilização de ambientes virtuais em reabilitação apresenta resultados positivos sobre a evolução do quadro de um paciente em terapia motora. A partir desta informação, houve motivação para este estudo, que tem como objetivo principal desenvolver um ambiente virtual de baixo custo para recuperação funcional de membros superiores. O ambiente virtual foi modelado a partir de visitas técnicas realizadas em centro de reabilitação com o apoio de fisioterapeutas e terapeutas ocupacionais. Além disso, este trabalho descreve quais elementos internos do dispositivo computacional e também qual ambiente virtual foram desenvolvidos. O usuário interage com o ambiente virtual por meio de técnicas de visão computacional, tendo uma webcam como dispositivo de entrada de dados. As imagens adquiridas pela webcam são processadas de modo que um objeto de interesse fique em evidência por meio de segmentação da imagem. Foram analisadas cinco técnicas de segmentação de imagem nos espaços de cores RGB e HSV. Por meio dos resultados obtidos no ambiente de desenvolvimento, não foi possível classificar o melhor método de segmentação, pois o desempenho de cada um varia de acordo com a cor do objeto de interesse e da iluminação do ambiente externo. O ambiente virtual foi testado apenas em laboratório e em ambiente de desenvolvimento. Portanto, em parceria com profissionais da saúde, é necessário empregar o sistema em clínica de reabilitação para que haja a validação do ambiente virtual desenvolvido neste projeto.

Simulação de fluidos tem sido um dos focos principais de pesquisa em computação gráfica nos últimos anos. O interesse por tal assunto é motivado pelas aplicações na indústria cinematográfica, jogos e sistemas voltados para simulação de fenômenos físicos realísticos em tempo real. Neste trabalho atacamos um problema ainda pouco explorado pela comunidade de computação gráfica, a simulação de fluidos em imagens digitais. Adotamos uma abordagem relacionando fluidos multifásicos, onde propriedades da imagem são incorporadas às equações de Navier-Stokes a fim de permitir que objetos contidos nas imagens \"escoem\" interagindo a forças que agem no sistema / In the last years, fluid simulation has been one of the main focus in Computer Graphics. Such a reason is related to applications to film industry, games and frameworks for realtime physical problem simulations. In this work we aim at accessing a problem which is not so much explored in Computer Graphics: fluid simulation in digital images. We adopt a approach related to multiphase fluids, where properties of the image are set to the Navier-Stokes equations in order to allow that objects into the images \"flow\"in accordance to the forces in the system