Tese de mestrado. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1998

Trabalho de investigação desenvolvido na Cranfield University. School of Engineering / Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor José Carlos Diogo Marques dos Santos

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-25T21:44:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thiago Gonçalves Tenório.pdf: 2554108 bytes, checksum: 86e2e3e25258104f0d8958bca233136c (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-27T21:53:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thiago Gonçalves Tenório.pdf: 2554108 bytes, checksum: 86e2e3e25258104f0d8958bca233136c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T21:53:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Thiago Gonçalves Tenório.pdf: 2554108 bytes, checksum: 86e2e3e25258104f0d8958bca233136c (MD5) Previous issue date: 2013-11-22 / Segundo tipo mais frequente no mundo, o câncer de mama é mais comum entre as mulheres respondendo, no Brasil, por 52.680 casos diagnosticados em 2012 e 12.852 mortes em decorrência da doença em 2010. A mamografia é um exame de diagnóstico por imagem que tem como finalidade estudar o tecido mamário como, por exemplo, as anormalidades na mama. A imagem mamográfica pode ser dividida em duas regiões com características diferentes, o background ou região de fundo e a região da mama propriamente atingida pelos raios-X. Em uma mamografia, a região limite entre a mama e seu background também conhecida como borda, fronteira ou contorno é uma importante área a ser detectada na imagem. No entanto, no processamento de imagem, a extração do contorno da mama e a segmentação do tecido é uma tarefa desafiadora em muitos aspectos. Os avanços tecnológicos na área médica proporcionaram a criação dos sistemas de detecção auxiliada por computador (CAD - Computer Aided Diagnosis) que vêm ajudando os radiologistas, principalmente os radiologistas residentes, na difícil atividade de avaliação e análise de estruturas de interesse nas imagens mamográficas, como as bordas, utilizando-se para isso de técnicas de processamento de imagens. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um algoritmo de segmentação das imagens de mamografias que agrupa diversas operações do processamento de imagem, como especificação de histograma, re-amostragem, ajuste de histograma, aritmética e operações morfológicas ou seja, utilização das técnicas de processamento de imagem para segmentação da mamografia em busca do encontro da borda. Nesta dissertação, alcançou-se uma segmentação correta em 97% das imagens de mamografia processadas, ou seja, a esqueletização contém toda a mama em seu interior e se assemelham ao contorno da mama. O novo algoritmo objetiva aumentar a visibilidade sobre as novas técnicas de segmentação de imagens mamográfica de uma forma automatizada e robusta a ruído que se apresentam corriqueiramente na aquisição e transmissão das imagens. / Second most common worldwide cancer disease, breast cancer is more common among women corresponding in Brazil to 52,680 cases diagnosed in 2012 and 12,852 deaths from the disease in 2010. Mammography is a diagnostic imaging tool which aims to study breast tissue, looking for abnormalities in the breast. The mammographic image may be divided into two regions with different characteristics, background region which was not exposed to X-ray and the breast region struck properly. On a mammogram, the boundary region between the breast and his background (also known as edge, border or contour) is an important area to be detected in the image. However, in image processing field, contour extraction and segmentation of the breast tissue is a challenging task in many respects. Technological advances in medical field propelled the creation of systems for computer-aided diagnosis (CAD) that are helping radiologists, especially junior radiologists, in difficult activity evaluation and analysis of interest structures in mammographic images as edges, using for this image processing techniques. This work aims to study the techniques of image processing of mammograms improving the knowledge of image segmentation with applications related to search the edge of the image, as well as the development of an algorithm for image segmentation that groups several image processing operations, such as histogram specification, re-sampling, histogram adjustment, arithmetic, and morphological operations. In this dissertation, it was attained 97% correct segmentation of mammogram contour, that is, the skeletonization contains in its interior the entire breast and resemble the contour of the breast. The new algorithm aims to increase the visibility of new techniques for segmentation of mammographic images in an automated and robust to noise ways that can appear routinely in the image acquisition and transmission.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-08-01T20:32:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Fabiane da Silva Queiroz.pdf: 3559338 bytes, checksum: 6ad099d902a78d31ff0e24d1bb055ef6 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-02T20:06:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Fabiane da Silva Queiroz.pdf: 3559338 bytes, checksum: 6ad099d902a78d31ff0e24d1bb055ef6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-02T20:06:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Fabiane da Silva Queiroz.pdf: 3559338 bytes, checksum: 6ad099d902a78d31ff0e24d1bb055ef6 (MD5) Previous issue date: 2017-02-10 / A restauração cega de imagens corrompidas por borramento é um problema inverso clássico da área de Processamento de Imagens e Visão Computacional. Um processo de restauração de imagens é definido como cego, quando desconhecemos tanto a imagem original não corrompida quanto a Função de Espalhamento de Ponto da degradação (PSF – Point Spread Function) e o ruído envolvido neste processo. Imagens de endoscopia óptica são comumente afetadas por borramento devido à movimentação da câmera no processo de captura ou a movimentos involuntários da superfície do tecido do trato gastrointestinal. Nesta tese propomos um novo método de restauração cega de imagens de endoscopia óptica. Para tanto, nós exploramos o uso de reflexos especulares, que constituem outro tipo de degradação muito comum nesse tipo de imagem, e que por sua vez, são utilizados como informação a priori no processo de estimativa da PSF do borramento. Sendo assim, o método aqui proposto pode ser dividido em duas etapas. A primeira etapa consiste de um novo método de segmentação precisa de reflexos especulares que podem, por sua vez, conter ricas informações sobre a degradação sofrida pela imagem. A segunda etapa consiste de um novo método de estimação da PSF da degradação, no qual a mesma é inferida através do agrupamento e fusão dos reflexos segmentados previamente. Observamos que a fusão de reflexos especulares não fere os pré-requisitos de que a PSF estimada deve ser esparsa, positiva e com um tamanho pequeno quando comparado ao tamanho da imagem sendo restaurada. Além disso, uma vez que sabemos que tais reflexos podem conter informações relevantes do processo de borramento, mostramos que quando fundidos, estes podem ser utilizados na estimação da PSF do borramento, produzindo assim resultados satisfatórios de imagens restauradas quando estas são comparadas à imagens restauradas por métodos do estado da arte, sendo a qualidade das imagens restauradas pelo método aqui proposto muitas vezes superior ou equivalente aos trabalhos comparados. / Blind image deconvolution (blind image deblurring or blind image restoration) is a classical inverse problem of Image Processing and Computer Vision. In a blind deconvolution process, the original uncorrupted image and and the Point Spread Function (PSF) of the degradation are unknown. Images of optic endoscopy are commonly affected by blur due camera movements during the image capture process or due involuntary movements of the gastrointestinal tissue. In this work, we propose a new blind deconvolution method of optical endoscopy blurred images. We explore the use of specular reflections that are a very common degradation in this type of images. These reflections are used as a prior information to the PSF estimation process. The proposed method can be divided into two stages. The first stage consists of a new method to perform a precise segmentation of specular reflections. The second step consists of a new estimation method of the PSF. This PSF is inferred by grouping and fusion of specular reflections previously segmented. We observed that the proposed method of fusion of theses reflections meets the prerequisites that the estimated PSF must be sparse, positive and have a small size when compared with the blurred image size. Also, since we know that these reflections may contain relevant information about the degradation, we show that when fused, they may be used in the estimation of the PSF producing satisfactory results where, in many cases, the quality of the images restored by the proposed method is superior or equal to the images restored by other state-of-the-art methods.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-04-25T17:59:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Daniel de Filgueiras Gomes.pdf: 7945511 bytes, checksum: 9201fb6e2822d5ece5bb9d95097e983a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-25T17:59:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Daniel de Filgueiras Gomes.pdf: 7945511 bytes, checksum: 9201fb6e2822d5ece5bb9d95097e983a (MD5) Previous issue date: 2015-03-12 / CAPES / Implementar agentes robóticos autônomos capazes de navegar entre duas posições ou explorar ambientes desconhecidos são problemas antigos e importantes em áreas como robótica e inteligência computacional. Um pré-requisito para subsidiar as atividades de navegação e exploração autônomas é dotar o agente robótico da capacidade de construir mapas do ambiente ao seu redor e de conseguir identificar a sua posição no mapa construído. Este é o problema de mapeamento e localização simultâneos de um ambiente desconhecido (Simultaneous localization and mapping ou SLAM) e pode ser modelado matematicamente como um problema de filtragem. Nos últimos 10 anos foram obtidos grandes avanços nesta área com o desenvolvimento de várias abordagens para a resolução deste problema. As abordagens mais populares utilizam filtros estatísticos, semelhantes ao de Kalman, e visam a construção de mapas com escala métrica, semelhantes aos utilizados em cartografia. Em relação ao aparato sensorial, os sensores mais comuns são do tipo range finder, ou seja, sensores que permitem, de modo direto ou indireto, captar as relações de distância métrica de um determinado ambiente. Exemplos de sensores desta natureza são: Lidares, Sonares, Radares. Este tipo de abordagem resulta, no geral, em um aparato sensorial caro e pesado, que necessita de um alto poder de processamento de dados, alto consumo de energia e de uma modelagem matemática complexa e específica para cada tipo de agente móvel. É uma abordagem, do ponto de vista sensorial, não natural, pois a maioria dos seres vivos não necessita de conhecimento métrico preciso do ambiente que está ao seu redor para se localizar no ambiente e explorar ambientes desconhecidos. Assim, esta tese propõe uma abordagem mais natural ao problema de SLAM, utilizando recursos disponíveis a maioria dos animais, como visão e memorização de relações de vizinhança. Este trabalho realiza uma revisão bibliográfica dos artigos e projetos científicos dos últimos 20 anos relacionados com a área de navegação inteligente e robótica e propõe uma nova abordagem para o problema de SLAM Visual em Espaço de Aparências utilizando apenas visão monocular como estímulo de entrada e mapas auto-organizáveis dinâmicos especializados. / Implement autonomous robotic agents able to navigate between two positions or explore unknown environments are old and important problems in areas such as robotics and artificial intelligence. A prerequisite to support the navigation and autonomous exploration activities is to provide the robotic agent ability to build maps of the around environment and be able to identify its position in the map. This is the simultaneous localization and mapping problem (SLAM) and can be mathematically modeled as a filtering problem. In the last 10 years were obtained great advances in this area with the development of various approaches to solving this problem. The most popular approaches use statistical filters, similar to the Kalman, and aim to build maps with metric scale, similar to those used in cartography. Regarding the sensory apparatus, the most common sensors type are range finders, it are, directly or indirectly, capture metric distance and the relationships of a given environment. Examples of sensors of this type are: Lidar, Sonar, Radar. This approach results, in general, in an expensive and heavy sensory apparatus, a high-powered data processing, high energy consumption and a complex and specific mathematical modeling for each type of mobile agent. It also does not appear to be a natural approach, since most living beings does not require metric knowledge need the ambiance this around to locate the environment and explore unknown environments. Thus, this thesis aims to provide a more natural approach to the SLAM problem using available resources most animals, such as vision and neighborly relations memorization. This thesis conducts a literature review of articles and scientific projects of the last 20 years related to the field of robotics and intelligent navigation and proposes a new approach for Visual SLAM problem using only monocular vision as input stimuli and self-organizing maps dynamic specialize in memorizing states trajectories.

Tese de mestrado integrado. Bioengenharia (Engenharia Biomédica). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major de Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

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