Orientador: Leonor de Castro Monteiro Loffredo / Banca: Maximiliano Piero Neisser / Banca: Camila Pinelli / Resumo: Por anos, os métodos de escolha de cor em odontologia têm sido realizados de forma subjetiva, baseados em experiências clínicasparticulares, sem nenhum embasamento científico. Com o aumento dos procedimentos estéticos restauradores, existe a preocupação na escolha da cor, cuja determinação envolve as técnicas visual e instrumental. A técnica visual é realizada com o auxílio de escalas de referências, e a técnica instrumental é realizada com o auxílio de espectrofotômetros, colorímetros e software de análise de imagens. Com o avanço tecnológico em equipamentos e com o auxílio de softwareque auxiliam na precisão da cor da imagem digital, este trabalho utilizou o softwareAdobe Photoshop 7.0, com o objetivo de avaliar a utilidade, na prática clínica, da máquina fotográfica digital para seleção de cor segundo a escala Vita LuminVaccum. Inicialmente, foi utilizada uma máquina amadora e dois examinadores fizeram a aferição, sendo realizado um estudo de correlação intra-classe para avaliação de concordância interexaminador. Concluiu-se que a análise computacional de imagens digitais pode ser usada para analisar guias de cores pelo sistema CIE LAB, assim como é confiável, sendo a diferença de cor entre os dois observadores clinicamente aceitável. Adicionalmente, por meio de uma máquina fotográfica profissional, foram comparados os modos manual e automático, para saber se a diferença de cor (ΔE) promovida por eles teve relevância clínica. Concluiu-se que, para as guias B1, B3 e C4 poderão ser usados quaisquer modos de câmera digital (manual ou automático), diferente do observado para a guia A3.5 / Abstract: For years, the methods of choice of color in dentistry, have been made subjectively, based on individual clinical experience, without any scientific basis. With the increase in esthetic restorations, the most sought in recent decades, for better color choice are the visualand instrumental techniques. The visual technique is performed with the aid of references, and the scales of instrumental technique are performed with the aid of spectrophotometers, colorimeters and image analysis software. Due to technological advances in equipment and due to the development ofsoftwares that improve precision in color of the captured digital image, the present study aimed to use the Adobe Photoshop 7.0 software, in order to evaluate the usefulness of the digital camerain clinical practice, when selecting color according to the Vita LuminVaccum scale.Interobserver agreement was verified when two examiners evaluated the coordinates L*, a* and b*, by using an unprofessional camera. Intraclass correlation coefficient was applied to verify interobserver agreement.It can be concluded that the computer analysis of photographic images can be used to analyze the color guides by means of the CIE L*a*b* system, as it was reliable and also because the color difference between the two observers was clinically acceptable. In relation of the use of a professional digital camera to verify the difference in color promoted by the manual and by the automatic mode, it can be concluded that for the guides B1, B3, and C4 any modes could be used, differently of the observed for the guide A3.5 / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-15Bitstream added on 2014-06-13T18:51:41Z : No. of bitstreams: 1 takatsui_f_me_arafo.pdf: 767458 bytes, checksum: cdfc1503244cefbd6a145a45a2d6340a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Por anos, os métodos de escolha de cor em odontologia têm sido realizados de forma subjetiva, baseados em experiências clínicasparticulares, sem nenhum embasamento científico. Com o aumento dos procedimentos estéticos restauradores, existe a preocupação na escolha da cor, cuja determinação envolve as técnicas visual e instrumental. A técnica visual é realizada com o auxílio de escalas de referências, e a técnica instrumental é realizada com o auxílio de espectrofotômetros, colorímetros e software de análise de imagens. Com o avanço tecnológico em equipamentos e com o auxílio de softwareque auxiliam na precisão da cor da imagem digital, este trabalho utilizou o softwareAdobe Photoshop 7.0, com o objetivo de avaliar a utilidade, na prática clínica, da máquina fotográfica digital para seleção de cor segundo a escala Vita LuminVaccum. Inicialmente, foi utilizada uma máquina amadora e dois examinadores fizeram a aferição, sendo realizado um estudo de correlação intra-classe para avaliação de concordância interexaminador. Concluiu-se que a análise computacional de imagens digitais pode ser usada para analisar guias de cores pelo sistema CIE LAB, assim como é confiável, sendo a diferença de cor entre os dois observadores clinicamente aceitável. Adicionalmente, por meio de uma máquina fotográfica profissional, foram comparados os modos manual e automático, para saber se a diferença de cor (ΔE) promovida por eles teve relevância clínica. Concluiu-se que, para as guias B1, B3 e C4 poderão ser usados quaisquer modos de câmera digital (manual ou automático), diferente do observado para a guia A3.5 / For years, the methods of choice of color in dentistry, have been made subjectively, based on individual clinical experience, without any scientific basis. With the increase in esthetic restorations, the most sought in recent decades, for better color choice are the visualand instrumental techniques. The visual technique is performed with the aid of references, and the scales of instrumental technique are performed with the aid of spectrophotometers, colorimeters and image analysis software. Due to technological advances in equipment and due to the development ofsoftwares that improve precision in color of the captured digital image, the present study aimed to use the Adobe Photoshop 7.0 software, in order to evaluate the usefulness of the digital camerain clinical practice, when selecting color according to the Vita LuminVaccum scale.Interobserver agreement was verified when two examiners evaluated the coordinates L*, a* and b*, by using an unprofessional camera. Intraclass correlation coefficient was applied to verify interobserver agreement.It can be concluded that the computer analysis of photographic images can be used to analyze the color guides by means of the CIE L*a*b* system, as it was reliable and also because the color difference between the two observers was clinically acceptable. In relation of the use of a professional digital camera to verify the difference in color promoted by the manual and by the automatic mode, it can be concluded that for the guides B1, B3, and C4 any modes could be used, differently of the observed for the guide A3.5

Este trabalho apresenta uma ferramenta computacional para a visualização de volumes anatômicos em procedimentos de morfometria de estruturas cerebrais, visando o auxílio computadorizado ao diagnóstico e avaliação clínica da epilepsia do lobo temporal. As estruturas de interesse são segmentadas manualmente corte a corte produzindo volumes que são segmentados de forma que os cortes estejam paralelos em x e y sendo isotrópicos em z. A visualização volumétrica é realizada utilizando o algoritmo Marching Cubes capaz de gerar polígonos para aproximar as superfícies do modelo gerando um volume 3D de alta resolução. O algoritmo oferece uma interface ao usuário para que ele interaja com os volumes reconstruídos a fim de detectar assimetrias laterais ou variações significativas em relação a padrões populacionais pré-estabelecidos ou em relação a volumes de exames anteriores.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Processamento de Imagem Digital tem por objetivo maior fornecer ferramentas para facilitar a identificação e extração de informações contidas em imagens digitais. Esta característica proporciona um aumento significativo no desenvolvimento tecnológico, devido à sua aplicabilidade em diversas áreas, por exemplo: processamento de cheques bancários, imagens de satélite, reconhecimento facial e outras. No contexto de processamento de cheques bancários, a correta localização e obtenção dos campos de interesse são fatores que influenciam fortemente e positivamente o alto índice de sucesso no reconhecimento. A obtenção dos campos de interesse é realizada na etapa segmentação, sendo esta complexa e crítica, devido a ruídos existentes nas imagens. Este trabalho tem por finalidade a investigação de uma arquitetura para o reconhecimento automatizado dos campos presentes no cabeçalho dos cheques bancários brasileiros. A definição da arquitetura foi baseada no estudo das principais características, técnicas e arquiteturas aplicadas no reconhecimento de imagens digitais de cheques. Para a etapa de segmentação foi utilizada a técnica Análise por Projeção com objetivo de localizar e segmentar os campos presentes no cabeçalho dos cheques bancários. Como resultado foi obtido 97,50 % de acertos na etapa de segmentação dos campos do cabeçalho e uma média de 87,71% de cheques completamente reconhecidos

A distribuição da energia espacial do feixe de laser é de grande importância para a eficiência em tratamentos dermatológicos. Os métodos existentes para a calibração do feixe podem ser realizados por meio de equipamentos óticos ou por materiais fotossensíveis. Este trabalho apresenta uma metodologia que pode ser descrita por quatro fases. Na primeira, foi obtido o polímero poliacetal, material que foi responsável por registrar o perfil transversal do feixe de laser (Nd:YAG 1064 nm). Na segunda fase os valores referenciais dos parâmetros do feixe foram extraídos por meio do método knife edge. Posteriormente, as técnicas de processamento de imagem foram aplicadas sendo responsáveis pela extração de características do feixe registradas no polímero. Como resultados, determinaram-se os seguintes parâmetros: área do feixe, circularidade, perfil da borda, assinatura, diâmetros, divergência e cintura do feixe. Na última fase o feixe foi classificado em calibrado e descalibrado por meio da Rede Neural Artificial (RNA) Multilayer Perceptron (MLP), que apresentou 88,5% de taxa de acertos. Outro parâmetro utilizado para a calibração foi a circularidade, onde adotou-se o valor limiar de 0,85 para decisão entre feixes calibrados e feixes descalibrados. Frente aos resultados obtidos, considera-se bem sucedida a proposta para a inspeção de qualidade de feixe laser para aplicação dermatológica, apresentando-se como um método de calibração alternativo com maior precisão quando comparado a análises por meio da visualização humana. / The spatial distribution of laser beam energy is of great importance to the efficiency of dermatologic treatments. The existing methods beam calibration can be performed with optical equipment or photosensitive materials. This paper presents a methodology which can be described by four phases. At first it was obtained polyacetal polymer, a material that was responsible for registering the transverse profile of the laser beam (Nd:YAG 1064 nm). In the second phase, the reference values of the beam parameters were extracted using the knife edge method. Subsequently, the image processing techniques were applied being responsible for extracting features of the beam recorded in the polymer. As a result, we determined the following parameters: beam area, circularity, the edge profile, signature, diameter, divergence and beam waist. In the last phase the beam was classified calibrated and uncalibrated with Artificial Neural Network (ANN) Multilayer Perceptron (MLP), which showed 88.5% hit ratio. Another parameter used for calibration was the circularity, where we adopted the threshold value of 0.85 for decision between calibrated and uncalibrated beams. Given our results, it is considered a successful proposal for the quality inspection of laser beam for dermatological application, presenting itself as an alternative method of calibration with greater precision when compared to analyzes by human viewing.

Esquemas de diagnóstico auxiliado por computador (CAD, do inglês \"computer aided diagnosis\") têm sido desenvolvidos com o objetivo de fornecer subsídios para a detecção precoce do câncer de mama. Nesses esquemas, técnicas de processamento de imagens são utilizadas para indicar a existência de estruturas suspeitas em imagens mamográficas. Entre essas estruturas estão os agrupamentos de microcalcificações (clusters), cuja existência é indicativo da necessidade de uma inspeção mais minuciosa no local. As imagens de mamas densas, características principalmente de mulheres jovens, constituem, no entanto, um desafio para esses esquemas devido ao baixo contraste entre as estruturas de interesse e os demais tecidos representados na imagem mamográfica. Nesta pesquisa, portanto, foram feitas investigações sobre as características das imagens radiográficas de mamas densas, a partir das quais foram desenvolvidas técnicas de realce de contraste que, somadas a outras técnicas de processamento digital, proporcionaram um desempenho mais apropriado de um esquema de processamento para detecção de c1usters. Foram ainda elaboradas técnicas que permitam o trabalho com uma resolução de contraste mais adequada, além de outras que consideram alguns dos parâmetros físicos envolvidos na obtenção das imagens e procedimentos para reduzir diagnósticos falsos-positivos. Os resultados registrados nos testes com diferentes conjuntos de imagens de uma base de dados montada para esse projeto indicam que a combinação das técnicas desenvolvidas permite incrementar o desempenho de um esquema de processamento para detectar agrupamentos de microcalcificações, possibilitando a identificação de estruturas em imagens de baixo contraste, não detectadas em processamento convencional antes do realce de contrate. Como efeito, essa investigação mostra a possibilidade de esquemas CAD em mamografia atingir agora desempenho satisfatório na detecção de microcalcificações em imagens de mamas densas. / Computer-aided diagnosis (CAD) schemes have been developed intended to provide information for early detection of breast cancer. Image processing techniques are used in these schemes in order to indicate suspicious structures in mammographic images. Among these structures there are clustered microcalcifications, which usually drive to a more detailed examination in the location where they are. Images corresponding to dense breasts, which are characteristic mainly of young women, are however a challenge to CAD schemes due to the low contrast between the structures of c1inical interest and the other tissues registered on the film. Therefore, investigations were performed in this work on the characteristics of dense breasts radiographic images, from which contrast enhancement techniques were developed. These procedures were joined to other digital processing techniques to provide a better performance for a processing scheme intended to clusters detection. In addition, techniques which allow to work with a more suitable contrast resolution and others which take into account some of the physical parameters involved in the image acquisition process were developed together with a procedure designed to reduce false positive diagnoses. The results obtained during tests with different images sets from a data base developed for this research indicate that combining all the techniques developed here allow to improve the performance of a processing scheme designed to detect microcalcifications clusters, and it also allows to distinguish some of these structures in low contrast images, which were not detected in conventional processing before the contrast enhancement. As consequence, this investigation shows the possibility now for CAD schemes in mammography reaches a better performance in microcalcifications detection in dense breasts images.

A busca por padrões em imagens é um problema clássico em visão computacional e consiste em detectar a presença de uma dada máscara em uma imagem digital. Tal tarefa pode se tornar consideravelmente mais complexa com a invariância aos aspectos da imagem tais como rotação, escala, translação, brilho e contraste (RSTBC - rotation, scale, translation, brightness and contrast). Um algoritmo de busca de máscara foi recentemente proposto. Este algoritmo, chamado de Ciratefi, é invariante aos aspectos RSTBC e mostrou-se bastante robusto. Entretanto, a execução deste algoritmo em um computador convencional requer diversos segundos. Além disso, sua implementação na forma mais geral em hardware é difícil pois há muitos parâmetros ajustáveis. Este trabalho propõe o projeto de um software que gera automaticamente módulos compiláveis em Hardware Description Logic (VHDL) que implementam o filtro circular do algoritmo Ciratefi em dispositivos Field Programmable Gate Array (FPGA). A solução proposta acelera o tempo de processamento de 7s (em um PC de 3GHz) para 1,367ms (em um dispositivo Stratix III da Altera). Esta performance excelente (mais do que o necessário em sistemas em tempo-real) pode levar a sistemas de visão computacional de alta performance e de baixo custo. / Template matching is a classical problem in computer vision. It consists in detecting the presence of a given template in a digital image. This task becomes considerably more complex with the invariance to rotation, scale, translation, brightness and contrast (RSTBC). A novel RSTBC-invariant robust template matching algorithm named Ciratefi was recently proposed. However, its execution in a conventional computer takes several seconds. Moreover, the implementation of its general version in hardware is difficult, because there are many adjustable parameters. This work proposes a software that automatically generates compilable Hardware Description Logic (VHDL) modules that implement the circular filter of the Ciratefi template matching algorithm in Field Programmable Gate Array (FPGA) devices. The proposed solution accelerates the time to process a frame from 7s (in a 3GHz PC) to 1.367ms (in Altera Stratix III device). This excellent performance (more than the required for a real-time system) may lead to cost-effective high-performance coprocessing computer vision systems.

Avaliaram-se os métodos de mensuração radiográficos, Vertebral Heart Size (VHS), o ângulo entre o eixo maior do coração e o esterno (ângulo) e a área cardíaca normalizada (ACN), na triagem Poodles portadores de insuficiência valvar mitral (IVM). Alocou-se um conjunto de 74 imagens radiográficas do tórax de Poodles em dois grupos: (I) estruturas cardiopulmonares normais (n = 18) e (II) portadores de doença cardíaca (n = 56), confirmada pelo ecocardiograma como sendo IVM. De acordo com a classificação do eco, o grupo II foi subdividido em quatro subgrupos: aumento atrial esquerdo (AAE) (IIa) leve (n = 4), (IIb) moderado (n = 7), (IIc) importante (n = 28) e (IId) ausente (n = 17). As mensurações foram realizadas na projeção laterolateral direita por um radiologista veterinário experiente (A) e por um iniciante (B). As mensurações de A foram consideradas referência. Para o VHS, houve diferenças significativas entre o grupo I e os grupos II (P &lt; 0,001), IIb (P &lt; 0,05) e IIc (P &lt; 0,001). O limiar ótimo médio foi de 9,85v e a precisão média de 78,34%. Houve diferenças significativas nas mensurações entre A e B nos grupos I (P &lt; 0,05) e II (P &lt; 0,001). Para o ângulo, houve diferenças significativas entre o grupo I e os grupos II (P &lt; 0,05) e IIc (P &lt; 0,05). O limiar ótimo médio foi de 60,57&ordm; e a precisão média de 77,57%. Houve diferenças significativas nas mensurações entre A e B nos grupos I (P &lt; 0,001) e II (P &lt; 0,001). Para a ACN, houve diferenças significativas entre o grupo I e os grupos II (P &lt 0,001), IIb (P &lt; 0,05), IIc (P &lt; 0,001) e IId (P &lt; 0,05). O limiar ótimo médio foi de 18,81v2 e a precisão média de 80.42%. Houve diferenças significativas nas mensurações entre A e B nos grupos I (P &lt; 0,05) e II (P &lt; 0,001). O desempenho do VHS na triagem de Poodles portadores de IVM foi regular. Identificou principalmente o aumento cardíaco generalizado. O desempenho do ângulo na triagem foi baixo. Reconheceu somente o aumento cardíaco generalizado. O desempenho da ACN na triagem foi bom. Identificou o AAE específico e alterações precoces na forma do coração. Para determinar o limiar ótimo, favoreceu-se a sensibilidade em detrimento da especificidade. A reprodutibilidade pareceu estar relacionada ao nível de experiência. / Radiographic measurement methods, Vertebral Heart Size (VHS), angle between long axis of the heart and sternum (angle) and normalized cardiac area (NCA), were evaluated in clinical trials of Poodles with mitral valve insufficiency (MVI). Seventy four sets of thoracic radiographs of Poodles were allotted to two groups: (I) normal cardiopulmonary structures (n = 18) and (II) from patients with proven cardiac disease (n = 56), confirmed by echocardiography to be caused by MVI. According to ecocardiographic classification, group II was subdivided in four subgroups: (IIa) mild (n = 4), (IIb) moderate (n = 7), (IIc) severe (n = 28) and (IId) absent (n = 17) left atrial enlargement (LAE). Measurements were performed by one experienced veterinary radiologist (A) and one trainee (B) in right lateral view. The measurements of A were used as reference. For VHS, there were significant differences between group I and groups II (P &lt; 0.001), IIb (P &lt; 0.05) and IIc (P &lt; 0.001). The optimal threshold value mean was 9.85v and the median accuracy of 78.34%. There were significant differences in the measurements between A and B in groups I (P &lt; 0.05) and II (P &lt; 0.001). For angle, there were significant differences between group I and groups II (P &lt; 0.05) and IIc (P &lt; 0.05). The optimal threshold value mean was 60.57&ordm; and the median accuracy of 77.57%. There were significant differences in the measurements between A and B in groups I (P &lt; 0.001) and II (P &lt; 0.001). For NCA, there were significant differences between group I and groups II (P &lt; 0.001), IIb (P &lt; 0.05), IIc (P &lt; 0.001) and IId (P &lt; 0.05). The optimal threshold value mean was 18.81v2 and the median accuracy of 80.42%. There were significant differences in the measurements between A and B in groups I (P < 0.05) and II (P < 0.001). The VHS´ performance in clinical trials of Poodles with MVI was regular. It mainly identified generalized cardiac enlargement. The angle´s performance in clinical trials was low. It only recognized generalized cardiac enlargement. The NCAs performance in clinical trials was good. It identified specific LAE and early changes in heart shape. To determine optimal threshold, sensitivity was prioritized, to the detriment of specificity. The reproducibility seemed to be related to the level of experience.

A maioria das culturas de grãos, após colheita, possui umidade elevada, suficiente para danificálos, sendo assim, estes devem ser submetidos ao processo de secagem. A matemática aplicada e computacional é uma das ferramentas utilizadas para modelar o fenômeno de transferência de energia e massa intrínsecas a esta dinâmica. Para melhor compreendê-lo, foi realizado o estudo teórico e experimental da secagem de grãos de milho em camada fina. Assim desenvolvendo experimentos para compreender o comportamento da dinâmica de secagem do produto, bem como a perda de massa de água (umidade) do grão, em analisar a influência da velocidade e temperatura do ar de secagem. Para realizar este estudo, foram desenvolvidos experimentos metodológicos para reproduzir algumas condições encontradas apenas em grãos colhidos na lavoura. No desenvolvimento experimental as condições de temperatura e umidade do ar são conservadas estáveis e contínuas, assim garantindo uma melhor execução do processo de secagem descrito pelo modelo. Foi desenvolvido um modelo matemático de dois compartimentos para estudar a perda de umidade dos grãos de milho em camada fina no secador de fluxo cruzado. Além disso, visou-se determinar a variação do volume e da área de superfície dos grãos de milho através da implementação dos métodos de processamento de imagem digital. O modelo matemático apresentou altos valores do coeficiente de correlação (R2) e baixos valores do somatório do quadrado do erro (SSE), devido a precisão nas execuções experimentais e também na determinação dos parâmetros do modelo. O resultado do estudo da implementação dos métodos de processamento de imagem resultou na confirmação de que o grão perde dimensões proporcionalmente em todas as direções, não sofrendo deformação em sua forma. O modelo matemático de dois compartimentos descreveu com eficiência e precisão o comportamento da perda de umidade do grão de milho após os períodos expostos ao processo de secagem, onde os estudos metodológicos realizados demonstraram alta precisão em sua execução. / 108 f.

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.