Imagens de tomografia computadorizada e raio-X são ferramentas de fundamental importância no auxílio a procedimentos médicos como diagnósticos, identificação de cadáveres, tratamento de fraturas, análise de crescimento corporal e outras aplicações. A automatização do processo de análise destas imagens, em particular das estruturas ósseas, vem sendo estudada como alternativa para melhorar a acurácia dos diagnósticos médicos. Para tomografia, nesta dissertação, é desenvolvida uma metodologia para a avaliação de duas tecnologias: extit{cone-beam} e extit{multislice}. O objetivo é a comparação destes dois métodos para aplicações específicas em radiologia da região maxilo-facial. Essa metodologia é constituída por uma técnica de segmentação através de entropia de Tsallis. A seguir, são calculados pontos correspondentes entre o par de imagem ( extit{cone-beam} e extit{multislice}) para que seja realizado o registro. Por fim, são realizadas medidas automáticas ao longo da região de interesse utilizando a imagem registrada para comparação. Com relação a imagens odontológicas, o principal objetivo deste trabalho é automatizar o processo de medição dos dentes, a partir das imagens. Para isso, é necessário obter uma segmentação satisfatória dos dentes na imagem raio-X. Neste sentido, foram desenvolvidas 4 metodologias no processamento de imagens de raio-X odontológico. As técnicas desenvolvidas, para a segmentação, são baseadas morfologia matemática, modelos deformáveis e métodos de busca. A seguir é inserida uma etapa de correção da segmentação, onde são utilizadas métodos de classificação e morfologia matemática que visam eliminar objetos indesejáveis. A partir dos dentes segmentados são extraídas características para auxiliar no processo de medição. Nesta dissertação, a medição realizada é a razão CB/R, onde CB corresponde ao comprimento coroa-corpo e R, a raiz do dente. Este trabalho apresenta as principais inovações de cada metodologia, como também as etapas mais críticas.

Limitações de memória principal podem diminuir a performance de aplicativos de segmentação de imagens para grandes volumes ou mesmo impedir seu funcionamento. Nesse trabalho nós integramos o modelo das T-Superfícies com um método de extração de iso-superfícies Out-of-Core formando um esquema de segmentação para imagens de grande volume. A T-Superficie é um modelo deformável paramétrico baseado em uma triangulação do domínio da imagem, um modelo discreto de superfície e um threshold da imagem. Técnicas de extração de isso-superfícies foram implementadas usando o método Out-of-Core que usa estruturas kd-tree, chamadas técnicas de Meta-Células. Usando essas técnicas, apresentamos uma versão Out-of-Core de um método de segmentação baseado nas T-Superfícies e em iso-superfícies. O fluxo do Vetor Gradiente (GVF) é um campo vetorial baseado em equações diferenciais parciais. Esse método é aplicado em conjunto com o modelo das Snakes para segmentação de imagens através de extração de contorno. A idéia principal é usar uma equação de difusão-reação para gerar um novo campo de força externa que deixa o modelo menos sensível a inicialização e melhora a habilidade das Snakes para extrair bordas com concavidades acentuadas. Nesse trabalho, primeiramente serão revistos resultados sobre condições de otimização global do GVF e feitas algumas considerações numéricas. Além disso, serão apresentadas uma análise analítica do GVF e uma análise no domínio da frequência, as quais oferecem elementos para discutir a dependência dos parâmetros do modelo. Ainda, será discutida a solução numérica do GVF baseada no método de SOR. Observamos também que o modelo pode ser estendido para Domínios Multiplamente Conexos e aplicamos uma metodologia de pré-processamento que pode tornar mais eficiente o método. / Main memory limitations can lower the performance of segmentation applications for large images or even make it undoable. In this work we integrate the T-Surfaces model and Out-of-Core isosurface generation methods in a general framework for segmentation of large image volumes. T-Surfaces is a parametric deformable model based on a triangulation of the image domain, a discrete surface model and an image threshold. Isosurface generation techniques have been implemented through an Out-of-Core method that uses a kd-tree structure, called Meta-Cell technique. By using the Meta-Cell framework, we present an Out-of-Core version of a segmentation method based on T-Surfaces and isosurface extraction. The Gradient Vector Flow (GVF) is an approach based on Partial Differential Equations. This method has been applied together with snake models for image segmentation through boundary extraction. The key idea is to use a diffusion-reaction PDE in order to generate a new external force field that makes snake models less sensitivity to initialization as well as improves the snakes ability to move into boundary concavities. In this work, we firstly review basic results about global optimization conditions of the GVF and numerical considerations of usual GVF schemes. Besides, we present an analytical analysis of the GVF and a frequency domain analysis, which gives elements to discuss the dependency from the parameter values. Also, we discuss the numerical solution of the GVF based in a SOR method. We observe that the model can be used for Multiply Connected Domains and applied an image processing approach in order to increase the GVF efficiency.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis-danubiaVersaoFinal.pdf: 4689546 bytes, checksum: 59d6cb58cd4f1e668c498a009b940d0d (MD5) Previous issue date: 2012-05-08 / In this work an image segmentation approach that uses low-pass filters as a pre-processing step and the topological derivative as a pre-segmentation step to obtain an rough definition of the objects of interest is proposed. The result obtained by topological derivative can be improved by applying morphological operators (post-processing) to correct the topology of objects and discard artifacts. Next, the resulting image the pos-processing step is the input for computing a distance transform field which is used to automatically initialize the level set method. In addition, a mathematical justification for the topological derivative formula in image segmentation is provided. The proposed methodology will be applied in the segmentation of cells images obtained by microscopy techniques. / Neste trabalho propõe-se uma abordagem de segmentação de imagens que utiliza filtros passa-baixas como uma etapa de pré-processamento e a derivada topológica como uma etapa de pré-segmentação para obter uma definição aproximada dos objetos de interesse. O resultado obtido pela derivada tropológica pode ser melhorado aplicando-se operadores morfológicos (pós-processamento) para correção da topologia dos objetos e descartar artefatos. Em seguida, a imagem resultante do pós-processamento é a entrada para o cálculo da transformada de distância que é utilizada para inicializar automaticamente o método dos conjuntos de níves. Também fornece-se uma justificativa matemática para a fórmula da derivada topológica em segmentação de imagens. A metodologia proposta será aplicada na segmentação de imagens de células obtidas por técnicas de microscopia.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-09-25T15:37:17Z No. of bitstreams: 1 Tiene-Dissettacao.pdf: 10301534 bytes, checksum: 1bbdd0329f315edc2564176156c20ee3 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-09-25T15:37:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tiene-Dissettacao.pdf: 10301534 bytes, checksum: 1bbdd0329f315edc2564176156c20ee3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-25T15:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiene-Dissettacao.pdf: 10301534 bytes, checksum: 1bbdd0329f315edc2564176156c20ee3 (MD5) Previous issue date: 2015-03-26 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The main contributions of this dissertations are divided in two parts. The main goal of the first one is to investigate the efficiency of ranking techniques for tensor components in gender and facial expression (happiness versus neutral) experiments for classification and reconstruction problems in multilinear subspace learning. We will verify the consequences of ranking techniques in subspace learning through Fisher criterion, by estimating the covariance structure of the database and by using weights generated through separating hyperplanes, such as support vector machine (SVM) and linear discriminant analysis (LDA). The latter is named tensor discriminant principal component analysis (TDPCA). This analysis will be performed in the context of multilinear principal components analysis (MPCA) and concurrent subspace analysis (CSA), which are known techniques for multilinear subspace learning. The former follows the principal components analysis methodology, that centers the samples before the subspace learning computation while the latter performs the learning procedure using raw data. In the second part, we will analyze the influence of weights computed using SVM, LDA and Fisher criterion as a prior information to generate new tensor components in the context of MPCA. This new supervised subspace learning technique, named weighted MPCA (WMPCA), is combined with the ranking methods to re-orient weighted tensor components generating the WTDPCA subspaces. We apply the WMPCA and WTDPCA frameworks, for face image analysis. The results show the efficiency of WMPCA and WTDPCA subspaces to distinguish sample groups in classification tasks as well as some drawbacks between global and local patterns for reconstruction. We also address theoretical issues related to the connection between MPCA and CSA, as well as foundations in multilinear subspace learning problems; that is, the corresponding covariance structure and discriminant analysis. / As principais contribuições desta dissertação estão divididas em duas partes. O principal objetivo da primeira parte é investigar a eficiência das técnicas de ordenação para componentes tensoriais em experimentos de genero e expressão facial (felicidade contra neutra) para problemas de classificação e reconstrução em espaços multilineares. Nós verificaremos as consequências das técnicas de ordenação tensoriais via estrutura espectral dos dados, bem como usando pesos gerados através de hiperplanos de sepação, tais como SVM (support vector machine) e LDA (linear discriminant analysis), além de, do critério de Fisher. Esta análise foi realizada no contexto do MPCA (multilinear principal components analysis) e CSA (concurrent subspace analysis), as quais, são técnicas conhecidas na área de aprendizagem de subespaços multilineares. A primeira segue a metodologia do (PCA) (principal components analysis),que centraliza as amostras antes de computar o subespaço enquanto que a última realiza o procedimento de aprendizagem usando os dados brutos. Na segunda parte, nós analisamos a influência dos pesos computados usando SVM, LDA e critério de Fisher como uma informação a priori para gerar novas componentes tensoriais no contexto do MPCA. Esta nova técnica de aprendizagem supervisionada, que chamamos de WMPCA (weighted MPCA), é combinada com o método de ordenação para re-ordenar componentes tensoriais ponderadas computadas pelo WMPCA. Nós aplicamos a técnica combinada, denominada WTDPCA (weighted tensor discriminant principal components analysis), bem como o WMPCA, para análise de imagens de faces. Os resultados mostram a eficiência dos subespaços gerados para distinguir grupos de amostras em tarefas de classificação bem como questões inerentes a padrões globais e locais na reconstrução. Nós também abordamos aspectos teóricos relacionadas a conexão entre MPCA e CSA, bem como fundamentos relacionados a estrutura espectral e análise discriminante em problemas de aprendizagem multilineares.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1981. / Includes bibliographical references (p. [259]-265) and index.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedroLira1.pdf: 7777403 bytes, checksum: 63ca803bf95e8b96d8dc56b913b3dab6 (MD5) Previous issue date: 2011-04-29 / Computed tomography and odontological X-ray images are important tools for medical diagnosis, postmortem identification, fracture treatment, growth analysis and other applications. The automatization of the image analysis, in special bones structures, has been studied as an alternative to improve the medical procedures. For tomography, in this work, is developed a metodology to evaluate computed tomography (CT) techniques as multislice (MSCT) and cone-beam (CBCT) providing an alignment between its slices. These techniques has been studied mainly about their performance in specific applications in radiology of the maxillo-facial region. In addition, this work describes a new automatic method to measure a region of interest used as a tool in the comparison of CT techniques. The main goal in the odontological X-ray image is the automatization of the measure process. To do this, are developed methods for acquire robust segmentations from the X-ray images. In this sense, are created four metodologies in the processing of X-ray odontological images. The techniques applied for segmentation are based on mathematical morphology, active contour and search methods. Following, it's inserted a step to correct the segmentation using classification and mathematical morphology to remove artifacts. The feature are extracted from the segmented teeth to help in the measurement procedure. In this dissertation, the measurement realized is the ratio CB/R, where CB is the crown-body's length and R the root's length. This work shows the main inovations of each metodology as well as the critical steps. / Imagens de tomografia computadorizada e raio-X são ferramentas de fundamental importância no auxílio a procedimentos médicos como diagnósticos, identificação de cadáveres, tratamento de fraturas, análise de crescimento corporal e outras aplicações. A automatização do processo de análise destas imagens, em particular das estruturas ósseas, vem sendo estudada como alternativa para melhorar a acurácia dos diagnósticos médicos. Para tomografia, nesta dissertação, é desenvolvida uma metodologia para a avaliação de duas tecnologias: \textit{cone-beam} e \textit{multislice}. O objetivo é a comparação destes dois métodos para aplicações específicas em radiologia da região maxilo-facial. Essa metodologia é constituída por uma técnica de segmentação através de entropia de Tsallis. A seguir, são calculados pontos correspondentes entre o par de imagem (\textit{cone-beam} e \textit{multislice}) para que seja realizado o registro. Por fim, são realizadas medidas automáticas ao longo da região de interesse utilizando a imagem registrada para comparação. Com relação a imagens odontológicas, o principal objetivo deste trabalho é automatizar o processo de medição dos dentes, a partir das imagens. Para isso, é necessário obter uma segmentação satisfatória dos dentes na imagem raio-X. Neste sentido, foram desenvolvidas 4 metodologias no processamento de imagens de raio-X odontológico. As técnicas desenvolvidas, para a segmentação, são baseadas morfologia matemática, modelos deformáveis e métodos de busca. A seguir é inserida uma etapa de correção da segmentação, onde são utilizadas métodos de classificação e morfologia matemática que visam eliminar objetos indesejáveis. A partir dos dentes segmentados são extraídas características para auxiliar no processo de medição. Nesta dissertação, a medição realizada é a razão CB/R, onde CB corresponde ao comprimento coroa-corpo e R, a raiz do dente. Este trabalho apresenta as principais inovações de cada metodologia, como também as etapas mais críticas.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoGonzaloDanielMasoTalou.pdf: 25782678 bytes, checksum: 7917000443dd851a5dc65733e8ab56c4 (MD5) Previous issue date: 2013-03-05 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico / The goal of the present work is to establish a strategy to perform the three-dimensional reconstruction of the coronary vessels in different moments of the cardiac cycle, taking as inputs the IVUS and the angiographic studies. In the conception of that methodology are prioritized the automation, the accuracy and the robustness of the involved methods. This problem of reconstruction is decomposed in three stages: filtering of the IVUS study, segmentation of the IVUS study and the 3D reconstruction of the vessel aided by angiographies. In the first stage, the oriented speckle reduced anisotropic diffusion (OSRAD) method is employed to remove the speckle noise on IVUS images. Furthermore, the identification and removal of the image artefacts are treated to reduce the complexity of the posterior segmentation. In the second stage, segmentation is driven by an active contours approach properly endowed with a variety of methodological extensions that allow us to deal with the poor quality encountered in ultrasound images. In addition, novel methods are presented to extract movement informations from IVUS frames influenced by the heart beat motion. This increases the segmentation robustness in this kind of frames and permits more accuracy in the vessel reconstruction during the systolic phase. In the final stage, a reconstruction process aided by not necessarily synchronized angiographies is presented, generalizing the classic approach which is restricted to the use of biplane angiographies. In this way, the methodology allows the use of more traditional equipments albeit quality of reconstruction can experience some decrease. In conclusion, the proposed approach integrates well-established solutions from the literature with novel methods towards maximizing the extraction of data from the given studies (IVUS and angiographies), relax the equipment requirements and obtain a more accurate reconstruction of the coronary vessels. / O objetivo deste trabalho é estabelecer uma metodologia que permita obter uma reconstrução no espaço tridimensional dos vasos coronários em diferentes instantes do ciclo cardíaco a partir de estudos angiográficos e de ultrassom intravascular, tomando como prioridades a automatização, precisão e robustez dos métodos envolvidos. Assume-se que o problema da reconstrução pode ser decomposto em três etapas: a filtragem do estudo IVUS, a segmentação do estudo IVUS e a reconstrução 3D do vaso assistido por angiografias. Na primeira etapa, é escolhida a utilização do método de redução de ruído por difusão anisotrópica denominado OSRAD. Também conforma parte desta etapa a identificação e remoção dos diferentes artefatos presentes nas imagens para facilitar a posterior segmentação. Na segunda etapa, emprega-se uma abordagem de contornos ativos adequadamente estendidos para resolver os problemas que surgem dos artefatos e ruídos que poluem as imagens do ultrassom. São desenvolvidos métodos para extrair informações sobre os quadros do estudo IVUS que apresentam movimentação por causa do batimento cardíaco. Isto último, permite uma segmentação mais robusta dos mesmos e a possibilidade de reconstruir com maior acurácia o vaso em instantes sistólicos. Na última etapa, desenvolve-se um processo de reconstrução assistido por angiografias levando em consideração que as mesmas podem não estar sincronizadas, generalizando o enfoque que classicamente restringe a reconstrução ao uso de angiografia biplanas. Isto permite a utilização da metodologia com equipamentos de menor custo com um compromisso na qualidade da reconstrução. Desta forma, a metodologia proposta integra métodos clássicos da literatura com novas estratégias para extrair uma maior quantidade de dados dos estudos utilizados (IVUS e angiografias), relaxar as restrições relativas ao equipamento e obter uma maior acurácia na reconstrução dos vasos coronários.

Submitted by Natalie Mendes (nataliermendes@gmail.com) on 2015-07-24T23:03:43Z No. of bitstreams: 1 DISSERTA??O JEFFERSON LIMA.pdf: 3300501 bytes, checksum: 8c06dd928d778a1d915ba4bcc49c535d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-24T23:03:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTA??O JEFFERSON LIMA.pdf: 3300501 bytes, checksum: 8c06dd928d778a1d915ba4bcc49c535d (MD5) Previous issue date: 2014-02-18 / This work was motivated by my interest in combining issues concerning planning principles applied to graphic - visual products (printed) and, especially , the chart - virtual products (Internet). The main issue was to start by understanding the projective bases of these media , the world of virtual sites or web sites . Faced with so many projective factors ( eg . , Aesthetic, ergonomic, technological ) to be considered in a good graphic - virtual product , certainly , it appears that some methodological knowledge is needed to be set up so much information on a single type product service . For this it was necessary to use a qualitative research approach with in- Tuito to describe, understand and explain the phenomena involved in such design practice , in order to produce sufficient and necessary to the foundation of the work knowledge, which was directed by descriptive and exploratory research , supported mainly by the use of literature and the field study , which respectively aim to recog - lher information or prior knowledge about the problem and understand the prag - matic form the object of study from the viewpoint the observer . This research sought to show that even with so many books already released on " interface design for the web" , the apparent ease with which you can design a product to WWW allows few understand web design as one of the specialties of Design, whose practice project , however, is essentially founded on the teachings of industrial Design . In short , this work is intended for all those who need to create graphical interfaces for web and not having a more intimate relationship with the design , they are advertising , computer engineers , design students at the academy freshmen , self-taught , etc. . whose premise rests on knowing and understanding the conceptual basis of the design of interfaces for web , whose practice is primarily founded on the teachings of Industrial Design. / Este trabalho foi motivado pelos meus interesses em aliar quest?es relativas aos princ?pios de planejamento aplicados a produtos gr?fico-visuais (Impressos) e, principalmente, a produtos gr?fico-virtuais (Internet). A quest?o principal foi come?ar por compreender as bases projetuais desses suportes, o mundo dos s?tios virtuais ou web sites. Diante de tantos fatores projetuais (p. ex., est?ticos, ergon?micos, tecnol?gicos) a serem considerados em um bom produto gr?fico-virtual, certamente, deduz-se que algum conhecimento metodol?gico se faz necess?rio haver a fim de configurar tantas informa??es num ?nico tipo de produto de servi?o. Para tanto se fez necess?rio ? utiliza??o de uma abordagem qualitativa na pesquisa com o intuito de descrever, compreender e explicar os fen?menos envolvidos em tal pr?tica projetual, com o intuito de se produzir conhecimentos suficientes e necess?rios ao embasamento do trabalho, o qual foi direcionado pela pesquisa descritiva e explorat?ria, amparada sobretudo pela utiliza??o da pesquisa bibliogr?fica e pelo estudo de campo, que respectivamente visam recolher informa??es ou conhecimentos pr?vios sobre o problema e compreender de forma pragm?tica o objeto de estudo do ponto de vista do observador. Tal pesquisa buscou evidenciar que mesmo diante de tantos livros j? lan?ados sobre o tema ?design de interfaces para web?, a aparente facilidade com que se consegue projetar um produto para web permite que poucos compreendam web design como uma das especialidades do Design, cuja pr?tica do projeto, por?m, ? essencialmente fundada nos ensinamentos de Desenho industrial. Em suma, este trabalho se destina a todos aqueles que precisam criar interfaces gr?ficas para web e que n?o possuem uma rela??o mais ?ntima com o design, sejam eles publicit?rios, engenheiros da computa??o, estudantes de design rec?m ingressos na academia, autodidatas, etc. cuja premissa repousa em conhecer e compreender as bases conceituais do design de interfaces para web, cuja pr?tica ? essencialmente fundada nos ensinamentos de Desenho industrial.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:21Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:142 / It aims to apply the characteristics of an augmented reality environment such as easy and intuitive interaction and large visualization space to the implementation, interaction and visualization of multiple coordinated data views. Multiple data views provide the user a better data analysis on different aspects. The coordination among multiple views reduces the cognitive overload for the user. The augmented environment was based on ARToolKit. The interaction is based on a interface with markers. The adopted visualization technique was the 3D scatterplot together with a variety of filter and view configuration options. Finally, some preliminary usability essays for the developed prototype are presented. / Versa sobre a aplicação das características de um ambiente de realidade aumentada, tais como: interação fácil e intuitiva, e grande espaço para visualização de dados, na implementação, interação e visualização de múltiplas visões de dados coordenadas. As múltiplas visões de dados permitem que o usuário realize uma melhor análise dos dados sobre diferentes aspectos, e a coordenação entre as múltiplas visões tem o objetivo de diminuir a sobrecarga oogniriva conferida ao usuário. O ambiente aumentado foi concebido através do ARToolKit, a interação se dá através de uma interface baseada em cartões marcadores. A técnica implementada foi Dispersão de Dados 3D, acompanhada de uma diversidade de filtros e configurações para as visões de dados. Por fim, são apresentados alguns ensaios de usabilidade preliminares do protótipo desenvolvido.

Nesta dissertação, foi utilizada a técnica SIFT (Scale Invariant Feature Transform) para o reconhecimento de imagens da área dos olhos (região periorbital). Foi implementada uma classificação das imagens em subgrupos internos ao banco de dados, utilizando-se das informações estatísticas provenientes dos padrões invariantes produzidos pela técnica SIFT. Procedeu-se a uma busca categorizada pelo banco de dados, ao invés da procura de um determinado padrão apresentado, através da comparação deste com cada padrão presente no banco de dados. A tais padrões foi aplicada uma abordagem estatística, através da geração da matriz de covariâncias dos padrões gerados, sendo esta utilizada para a categorização, tendo por base uma rede neural híbrida. A rede neural classifica e categoriza o banco de dados de imagens, criando uma topologia de busca. Foram obtidos resultados corretos de classificação de 76,3% pela rede neural híbrida, sendo que um algoritmo auxiliar determina uma hierarquia de busca, onde, ocorrendo uma errônea classificação, a busca segue em grupos de pesquisas mais prováveis.