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.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:50:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 capitulo00.pdf: 149755 bytes, checksum: a2f94dd5a3a96753bd5a54659a575c98 (MD5) Previous issue date: 2006-04-07 / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / 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 snake s 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. / 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.

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bulant.pdf: 14030619 bytes, checksum: 7bdeb54a02eeadbb90a53496f04a524c (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / This work focuses on tomographic reconstruction and three-dimensional arterial structures segmentation problems, understanding both as fundamentals modules of patient specific-based cardiovascular modeling. Is in this context where the possibility of improving information quality contained in medical images, by means of more accurate reconstruction methods, is of interest because of its impact on segmentation algorithm precision, allowing the construction of more realistic vessel geometrical models. Specifically, in this work, we study the reconstruction from projection inverse problem based on the classic simplified model for x-ray interaction, using the Radon transform, in two and three dimensions with different acquisition geometries. Then, we present the standard methods, which are based on analytic inversion of the Radon transform in the form of back-projection. An iterative reconstruction method based on sensitivity analysis, was studied and adapted to work in a parallel and matrix-free form. In addition, a novel reconstruction method, with foundations given by the theoretical framework of variational formulations, is developed. In view of the characteristics of the methodology, the computational implementation is carried out following a distributed computing paradigm on top of a matrix-free form version of the method. We perform parameter sensitivity analysis for each method, and a quantitative comparative analysis among them, using the well known Shepp-Logan head phantom, is also presented. Some preliminary reconstruction studies with real data are presented. In the context of medical image segmentation, we explore two alternatives for arterial structures segmentation from three dimension images acquired on three-Dimensional Rotational Angiography and Computed Tomography Angiography clinical studies. The first methodology is based on a simple seeded region growing algorithm, combined with thresholding and anisotropic diffusion techniques. The second pipeline uses a Level Set approach, initialized with the colliding fronts algorithm. Now days, Level Set methods variants are gaining popularity for vessel segmentation problems. In this work, we present a qualitative comparison by segmenting a numerical phantom, as well as segmenting arterial structures on different anatomical regions of the head and neck. At last, we present some recommendations for method and parameter choosing, as a function of the anatomical region. / Este trabalho foca-se nos problemas da reconstrução tomográfica e da segmentação de estruturas arteriais em três dimensões, entendendo ambos como blocos fundamentais na modelagem do sistema cardiovascular humano orientada a pacientes específicos. Dentro deste contexto, a possibilidade de melhorar a qualidade das informações contidas nas imagens médicas realizadas em estudos clínicos via métodos de reconstrução mais precisos torna-se atraente porque impacta diretamente na acurácia das técnicas de segmentação, e permite a construção de modelos geométricos mais próximos à realidade. Especificamente, neste trabalho, o problema inverso de reconstrução a partir de projeções é estudado empregando o modelo simplificado clássico, via a transformada de Radon, para duas e três dimensões com diferentes geometrias de amostragem. Logo, os métodos de resolução padrão baseados na inversão analítica desta transformada em forma de back-projection foram estudados. Um método iterativo baseado em análise de sensibilidade, denominado aqui como método baseado no gradiente topológico, foi estudado e adaptado para funcionar com um esquema matrix-free em paralelo. Em seguida, um novo método com fundamentos na teoria de formulações variacionais é desenvolvido. Devido às características do método, o mesmo é implementado computacionalmente empregando paralelismo e um formato matrix-free. Um estudo quantitativo sobre os parâmetros de cada método é fornecido, assim como também um estudo comparativo entre todos eles usando o amplamente difundido fantasma de Shepp-Logan. Por fim, estudos preliminares com projeções de estudos de angiografias rotacionais tridimensionais são apresentados. No contexto da segmentação de imagens médicas, duas alternativas são apresentadas para segmentar estruturas arteriais a partir de imagens tridimensionais provenientes de estudos de angiografia rotacional e tomográfica. A primeira metodologia baseia-se num enfoque simples de crescimento de região, combinado com thresholding e suavizado anisotrópico. A segunda metodologia utiliza um enfoque de Level Set, inicializado por uma técnica denominada colliding fronts. Na atualidade diversas variantes do método de Level Set têm ganhado popularidade na segmentação de estruturas arteriais. Neste trabalho comparam-se qualitativamente ambas alternativas com um fantasma numérico, e na segmentação de estruturas arteriais presentes em imagens médicas localizadas em diversas regiões anatômicas. Por fim, recomendações sobre o método mais conveniente a ser utilizado em cada região junto com valores para os parâmetros são fornecidos.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2017-03-15T12:16:53Z No. of bitstreams: 1 thesis-sicilia.pdf: 22807419 bytes, checksum: 2e869968cd7288e2f82a07fe6ec9911f (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2017-03-15T12:17:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thesis-sicilia.pdf: 22807419 bytes, checksum: 2e869968cd7288e2f82a07fe6ec9911f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-15T12:17:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesis-sicilia.pdf: 22807419 bytes, checksum: 2e869968cd7288e2f82a07fe6ec9911f (MD5) Previous issue date: 2017-11-07 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / This work presents a methodology involving two-dimensional fluids initialization through sketching techniques (free draw on tablets, for example) along with diffusion-reaction equations and fluid simulation using Lattice Boltzmann Method (LBM). In the initial stage, the framework converts the drawings made by the users into streamlines. From these lines it is generated a partial velocity field, which is widespread throughout the fluid domain through diffusion-reaction techniques. The velocity field obtained at the end of the process is used to initialize the fluid simulation via the LBM method. We tested two diffusion-reaction techniques, one based on differential equations (Gradient Vector Flow) and another in LBM models. We discussed aspects of vector fields topology and fluid dynamics involved in the sketching conversion into streamlines, as well as the preservation of singularities by the diffusion-reaction methods analyzed. The aim of our application is in the areas of visual effects and computer graphics. In this sense, we presented visual results involving the theoretical concepts which demonstrate the potential of the methodology presented for computational fluid animation . / Neste trabalho apresentamos uma metodologia envolvendo inicialização de fluidos bidimensionais usando técnicas de sketching (desenho livre em tablets, por exemplo) juntamente com equações do tipo difusão-reação e simulação do fluido usando método Lattice Boltzmann (LBM). Na etapa inicial, o framework converte os desenhos feitos pelo usuário em linhas de corrente. A partir destas linhas é gerado um campo de velocidades parcial, que é difundido por todo o domı́nio do fluido via técnicas de difusão-reação. O campo de velocidades obtido no final deste processo é usado para inicializar a simulação do fluido via método LBM. Foram testadas duas técnicas de difusão-reação, uma baseada em equações diferenciais (Gradient Vector Flow ) e outra em modelos do tipo LBM. São discutidos aspectos de topologia de campos vetoriais e dinâmica de fluidos envolvidos na conversão do sketching em linhas de corrente, bem como na preservação de singularidades pelos métodos de difusão-reação analisados. Nosso foco de aplicação está nas áreas de efeitos visuais e computação gráfica. Neste sentido, são apresentados resultados visuais envolvendo os conceitos teóricos os quais demonstram a potencialidade da metodologia apresentada para animação computacional de fluidos.

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

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2014-01-13T19:56:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_BuscaDoadorPerdido.pdf: 18133945 bytes, checksum: 2ff3f5b1d7bca4b49be56612f66ebe45 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2014-01-16T13:45:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_BuscaDoadorPerdido.pdf: 18133945 bytes, checksum: 2ff3f5b1d7bca4b49be56612f66ebe45 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-16T13:45:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_BuscaDoadorPerdido.pdf: 18133945 bytes, checksum: 2ff3f5b1d7bca4b49be56612f66ebe45 (MD5) Previous issue date: 2013 / Frente às dificuldades para captação de bolsas de sangue pelos hemocentros, são utilizados os mais diversos meios para sensibilizar os doadores e manter abastecidos os bancos de sangue. Este trabalho apresenta a “simulação parcial” dessa realidade, através de um jogo educativo eletrônico que objetiva informar e conscientizar sobre a importância da doação. Trata-se de um mecanismo de esclarecimento de dúvidas comuns e desmitificação de crenças disseminadas pela falta de conhecimento que dificultam a captação. Com o objetivo de informar o jogador e não somente entreter, “Em busca do doador perdido” é a apresentação de um tema comum em formato criativo, motivador e de impacto social. A simulação proporciona ao jogador experimentar as dificuldades de se encontrar doadores e desperta no mesmo o conhecimento sobre questões básicas do processo de doação. A partir de dois experimentos com doadores em potencial foi validada a proposta do jogo, como uma forma de conscientizar os jogadores sobre a importância da doação. / Faced with difficulties in raising blood bags by blood centers various means are used to sensitize donors and keep stocked blood banks. This work presents the "partial simulation" of this reality through an electronic educational game that aims to inform and educate about the importance of donation. It is a mechanism to clarify questions and demystifying common beliefs disseminated by the lack of knowledge that hinder the blood raising. With the aim of informing the player, not just entertaining him, "In search of lost donor" is the presentation of a common theme in creative format, motivating and social impact. The simulation gives the player the experience on difficulties of finding donors and awakens the same knowledge about basic issues of the donation process. From two experiments with potential donors we validated the proposal of the game, as a way to educate players about the importance of donation.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-22T13:19:07Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_InterfacesGraficasEntrada.pdf: 2071188 bytes, checksum: 57a00616df244bb00fec10e728b8a9a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-29T15:15:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_InterfacesGraficasEntrada.pdf: 2071188 bytes, checksum: 57a00616df244bb00fec10e728b8a9a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-29T15:15:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_InterfacesGraficasEntrada.pdf: 2071188 bytes, checksum: 57a00616df244bb00fec10e728b8a9a1 (MD5) Previous issue date: 2005 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Apresentamos uma interface gráfica para o programa eGs (electrical GEOPHYSICS suíte) usado na modelagem e interpretação de dados elétricos e eletromagnéticos na exploração geofísica. Esta dissertação corresponde a parcela do programa que trata das interfaces de entrada de dados de modelos geoelétricos bi e tridimensionais e das interfaces de apresentação dos resultados da modelagem como também dos dados observados. O programa contém interfaces para criação, modificação e visualização de modelos geoelétricos bi e tridimensionais, e para apresentação da resposta do modelo através de gráficos e imagens. Este trabalho resultou num programa com diversas opções para alterar a geometria e as propriedades físicas do modelo geoelétricos e recursos de visualização para facilitar a interpretação de dados geofísicos. A interface gráfica pode ser usada para criar modelos geoelétricos dos métodos elétrico ou eletromagnético mais usados e analisar as respostas dos modelos e de dados observados em campanha de campo. O programa é suficientemente flexível de modo que novas interfaces gráficas de outros métodos elétricos e eletromagnéticos podem ser facilmente implementadas. / We present a graphic interface for the program eGs (electrical GEOPHYSICS suite) used for modeling and interpretation of electric and electromagnetic data in geophysical exploration. This master degree dissertation corresponds the portion of the program that treats the interfaces for bi and three-dimensional input data of geoelectrical models together with interfaces for the presentation of the modeling results and for the presentation of observed data as well. The program contains interfaces for creation, modification and visualization of bi and threedimensional geoelectrical models and for illustrations of the calculated results through graphs and images. This work gives a program with several options to alter the geometry and the physical properties of the geoelectrical models, including facilities for three dimensions visualization in order to help geophysical data interpretation. The graphic interfaces can be used to create geoelectrical models associated with the most used electric and electromagnetic geophysical methods and to analyze the answers obtained by numerical modeling associated with different types of observed data in field campaign. The program is sufficiently flexible so that new graphic interfaces of other electric and electromagnetic methods can be implemented easily.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andre Borges Cavalcante.pdf: 1739525 bytes, checksum: 2073615c7df203b086d5c76276905a35 (MD5) Previous issue date: 2008-02-25 / Efficient coding of natural images yields filters similar to the Gabor-like receptive fields of simple cells of primary visual cortex. However, natural and man-made images have different statistical proprieties. Here we show that a simple theoretical analysis of power spectra in a sparse model suggests that natural and man-made images would need specific filters for each group. Indeed, when applying sparse coding to man-made scenes, we found both Gabor and Haar wavelet-like filters. Furthermore, we found that man-made images when projected on those filters yielded smaller mean squared error than when projected on Gabor-like filters only. Thus, as natural and man-made images require different filters to be efficiently represented, these results suggest that besides Gabor, the primary visual cortex should also have cells with Haar-like receptive fields. / A codificação eficiente de imagens naturais gera filtros similares às wavelets de Gabor que relembram os campos receptivos de células simples do córtex visual primário. No entanto, imagens naturais e urbanas tem características estatísticas diferentes. Será mostrado que uma simples análise do espectro de potência em um modelo eficiente sugere que imagens naturais e urbanas requerem filtros específicos para cada grupo. De fato, aplicando codificação eficiente à imagens urbanas, encontramos filtros similares às wavelets de Gabor e de Haar. Além disso, observou-se que imagens urbanas quando projetadas nesses filtros geraram um menor erro médio quadrático do que quando projetadas somente em filtros de similares a Gabor. Desta forma, como imagens naturais e urbanas requerem filtros diferentes para serem representadas de forma eficiente, estes resultados sugerem que além de Gabor, o córtex visual primário também deve possuir células com campos receptivos similares às wavelets de Haar.

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:53:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Artur.pdf: 2614613 bytes, checksum: ccffca7646e98481fa69cd43bca77f03 (MD5) Previous issue date: 2012-04-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work purposes an investigation into the potential of characterization of textures of human faces in digital images using the diversity index. To this we developed a methodology that uses the retinex to normalization of lighting conditions, diversity indexes for feature extraction and Support Vector Machine as classifier. Several tests are performed using four bases of face images, each base with uniques characteristics that can be verified the usability of the indexes used. The results are very promising since in eighteen tests were reached accuracies over 95%. In addition, a sensitivity of 100% in a test case and false positive rate of 0.2%, indicating that the diversity index can be a good tool for describing textures of human faces. / O objeto de estudo deste trabalho é uma investigação sobre o potencial grau de caracterização de texturas de faces humanas em imagens digitais usando índices de diversidade. Para isto é desenvolvida uma metodologia que utiliza o retinex como técnica de normalização de iluminação, índices de diversidade para a extração de características e a Máquina de Vetores Suporte como classificador. Para isto são realizados vários testes utilizando quatro bases de imagens de faces, com várias características peculiares para que possa ser verificada a usabilidade dos índices utilizados. Os resultados obtidos são muito promissores, uma vez que em dezoito testes realizados, foram atingidas acurácias acima de 95%. Além disso, obtivemos sensibilidade de 100% em um caso de teste e taxa de falsos positivos de 0.2%, indicando que os índices de diversidade podem ser uma boa ferramenta para a descrição de texturas de faces humanas.

Submitted by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2013-01-23T13:08:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SwImaxSimuladorRealidade.pdf: 3330765 bytes, checksum: 7c92ceee8132c39701de5e5926670e7f (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-01-25T13:15:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SwImaxSimuladorRealidade.pdf: 3330765 bytes, checksum: 7c92ceee8132c39701de5e5926670e7f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-01-25T13:15:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SwImaxSimuladorRealidade.pdf: 3330765 bytes, checksum: 7c92ceee8132c39701de5e5926670e7f (MD5) Previous issue date: 2012 / O padrão IEEE 802.16, também chamado de WiMAX, é uma tecnologia da rede banda larga sem fio para áreas metropolitanas, utilizado como alternativa para transmissão de sinal de Internet a regiões que não possuem infraestrutura de rede cabeada. Atualmente, o ensino desta tecnologia em sala de aula é meramente teórico, o que dificulta a compreensão dos alunos com relação a determinadas funcionalidades do WiMAX. Nesse sentido, a presente dissertação aborda o projeto de desenvolvimento de um simulador em Realidade Virtual, chamado SwImax, voltado para auxílio do ensino do padrão IEEE 802.16. Assim, o SwImax simula algumas características do funcionamento deste padrão, quais sejam: faixas de frequência de operação, área de cobertura, procedimento de handover, transmissão sem linha de visada, entre outros. A dissertação apresenta os trabalhos correlatos que influenciaram o desenvolvimento do projeto, além de um resumo acerca do padrão IEEE 802.16. O texto apresenta também as ferramentas utilizadas no desenvolvimento do SwImax e a implementação do simulador. Ao final do desenvolvimento, o software foi submetido a uma avaliação dos usuários, de modo que os resultados também são abordados nesta dissertação. / The IEEE 802.16 standard, also known as WiMAX, is a network technology for broadband wireless metropolitan areas, used as an alternative for streaming Internet signal to regions that do not have wired network infrastructure. Currently, the teaching of technology in the classroom is only theoretical, which hinders students understanding to certain features of WiMAX. Accordingly, this work discusses the design development of a virtual reality simulator, called SwImax, facing the aid teaching of IEEE 802.16. Thus, SwImax simulates some features of the functioning of this pattern, which are: operating frequency bands, coverage area, handover procedure, non-line of sight transmission, among others. The dissertation presents the related work that influenced the development of the project as well as a summary on the IEEE 802.16 standard. The text also presents the tools used in the development and implementation of SwImax simulator. At the end of development, the software was subject to an assessment of the users, so that the results are also discussed in this dissertation.