Orientador: Anna Diva Plasencia Lotufo / Resumo: Na última década, o aumento da capacidade de processamento de informação em computadores e dispositivos de uso pessoal possibilitou o desenvolvimento de filtros e classificadores automatizados que operam em tempo real, aplicados em diversas áreas. No âmbito do Processamento Digital de Imagens associado às Redes Neurais Artificiais, os filtros emulam a percepção humana buscando por padrões para identificação de características de interesse. Filtros que têm por objetivo restringir o acesso a conteúdo impróprio partem da identificação de pele - principal indício de presença humana em uma imagem. Independentemente de sua complexidade e/ou robustez, caso o classificador não seja capaz de identificar as diferentes tonalidades de pele sob diferentes condições de captura, sua eficácia é prejudicada. Frente à diversificada forma de descrever uma tonalidade de pele usando diferentes espaços de cor, neste estudo foram destacados os espaços de cor RGB, YCbCr e HSV, amplamente utilizados em equipamentos de captura (por exemplo câmeras fotográficas e filmadoras digitais). A partir de exemplos apresentados durante a etapa de treinamento, as RNAs devem estar aptas para classificar as tonalidades em dois grupos distintos: pele e não pele. Dentre os espaços de cores indicados, seja utilizando ou descartando o aspecto da iluminação (critério amplamente discutido na literatura), este trabalho busca avaliar qual possui a maior taxa de detecção de pele em uma imagem. / Abstract: Over the last decade, the increasing capacity of data processing in personal computers and devices could develop filters and automatic classifiers working in real time and applied in several areas. Considering Digital Image Processing and Artificial Neural Networks, these filters emulate the human perception searching for patterns to identify specific features. Filters which the main goal is to restrict the access to inappropriate content starts identifying skin tones - the main evidence of human presence in a picture. Although being complex and robust, if the classifier is not able to identify distinct skin tones under random capture conditions, the accuracy is minimal. Facing several ways on describing skin tones over different color spaces, this work uses the RGB, YCbCr and HSV color spaces which are widely applied in recording devices (photographic and digital cameras for example). Based on the examples shown during the training phase, the ANNs must be able to classify skin tones into two distinct groups: skin and non skin. Among the different color spaces used, considering or not the luminance aspect (widely discussed on papers), this work intends to evaluate which one has the highest detection accuracy to identify skin tone in such a picture. / Mestre

Orientador: Alexandre Dal Pai / Resumo: O objetivo do trabalho foi o desenvolvimento de um programa computacional para processamento e gerenciamento de dados de brilho solar registrados por heliógrafos, monitorados em estações meteorológicas. O código-fonte do programa foi elaborado a partir da linguagem de programação Java EE 7 (Java Enterprise Edition), baseada em aplicações para internet. O armazenamento e gerenciamento das informações foi realizado pelo Sistema de Gerenciamento de Banco de Dados (SGBD) MySQL 5.7. Por meio de técnicas de processamento digital de imagens, incorporadas ao programa, dados de brilho solar foram contabilizados de maneira automatizada e padronizada, possibilitando a formação de uma base de dados na partição de tempo diária, comum em estações meteorológicas, e uma base de dados horária, o que representa novidade devido à complexidade do processo de coleta realizado manualmente. Para ajustes e validação do programa, utilizou-se um conjunto de dados de brilho solar no período de 01/01/2015 a 31/12/2015, fornecidos pela Estação Meteorológica Lageado da Faculdade de Ciências Agronômicas (UNESP) de Botucatu - SP. Comparações entre coletas realizadas pelo programa computacional e coletas realizadas de maneira manual apresentaram valores anuais de MBE de 0,393 horas (rMBE = 6,301 %), RMSE de 2,148 horas (rRMSE = 34,432 %) e R de 0,841. Em relação ao tempo de coleta, o programa computacional despendeu, em média, 41,825 segundos a menos que o método manual. Estimativas de irradiação solar globa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of this study was the development of a computer program for processing and management of sunshine data recorded by heliographers, monitored in meteorological stations. The source code for the program is based on the Java EE 7 (Java Enterprise Edition) programming language, based on internet applications. The information was stored and managed by the MySQL 5.7 Database Management System (DBMS). Through digital image processing techniques, incorporated into the program, sunshine data were accounted for an automated and standardized method, enabling the formation of a daily database, common in meteorological stations, and an hourly database. This is new due to the complexity of the manual collection process. To adjust the PDI techniques and validation of the computer program, a paper-based sunshine data set was used from 01/01/2015 to 12/31/2015, provided by the Lageado Meteorological Station of the School of Agricultural Sciences (UNESP) Botucatu - SP. Comparisons between collections performed by the computer program and collections performed manually presented annual MBE values of 0,393 hours (rMBE = 6,301 %), RMSE of 2,148 hours (rRMSE = 34,432 %) and R is 0,841. Regarding the collection time, the computer program spent, on average, 41. 825 seconds less compared to the manual collection method. Estimates of global solar irradiation generated with sunshine data obtained by the computer program showed better results in relation to estimates with sunshine data coll... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Erivaldo Antônio da Silva / Coorientador: Pedro Miguel Berardo Duarte Pina / Banca: Ana Lucia Bezerra Candeias / Banca: Maurício Araújo Dias / Resumo: Atualmente, o estudo da superfície de Marte é de interesse de muitos programas de exploração espacial, o que justifica o número relevante de sondas enviadas ao planeta com o intuito de coletar amostras e produzir imagens da superfície. Com a melhora gradual dos sistemas sensores, os dados coletados pelas sondas podem produzir imagens com riqueza de detalhes que facilitam a identificação de alvos presentes nessas imagens. Consequentemente, existe um grande arquivo de imagens digitais da superfície marciana, sendo que esse arquivo cresce a uma taxa maior do que a capacidade do ser humano em extrair dados relevantes dessas imagens. Dentre os alvos presentes nas superfícies planetárias e lunar, as crateras de impacto se destacam, não só na superfície de Marte, mas na maioria delas. A identificação e contagem dessas crateras têm importância crucial no estudo dos planetas, devido à grande quantidade de informações que uma análise detalhada de sua distribuição e morfologia podem trazer. As crateras de impacto representam a única ferramenta disponível para medir, remotamente, a idade relativa de formações geológicas em planetas. Além disso, elas são importantes para a exploração espacial, visto que o homem tem se preparado para o envio de uma futura missão espacial, tripulada, para o planeta Marte... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, the study of Mars' surface has been interesting to a sort of space exploration programs which justify the relevant number of probes launched to this planet. Consequently, there's a huge orbital image file from Martian surface. With sensors whose spatial resolution has been getting better and better, the amount of information contained on these images grows on a rate higher than the capability of human being on extracting relevant data from these images. Among the present targets on planetary and lunar surface, impact craters stand out, not only on the surface of Mars, but on most of them. Identifying and counting these craters have a crucial significance on the study of planets, due the great amount of information available on a detailed analysis of them. They represent the only available tool to make remote measures about the relative age from geological formations on planets. Besides, they are important to space exploration since man has been prepared to send a future manned space mission to Mars. Given these relevancies, it had been developed on this dissertation a methodology that includes techniques for digital image processing and pattern recognition, aiming to detect impact craters on the surface of Mars... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Erivaldo Antonio da Silva / Banca: Almir Olivette Artero / Banca: José Roberto Nogueira / Banca: Wallace Correia de Oliveira Casaca / Banca: Miriam Maria Pedrosa / Resumo: Crateras de impacto são as estruturas mais estudadas na área de ciências planetárias, devido à grande quantidade de informações que podem revelar sobre o passado, a geologia e os processos físicos de um corpo planetário. Apesar de haver várias propostas de algoritmos para automatizar o processo de detecção de crateras, esta tarefa ainda não é realizada de maneira completamente automatizada. A necessidade de investigações por métodos eficientes para detecção automática dessas estruturas é cada vez maior, visto que muitas missões estão sendo enviadas ao espaço e com os dados adquiridos cada vez mais ricos em detalhes e mais abundantes, o trabalho manual tem se tornado inviável. Nesse sentido, a presente pesquisa propõe o desenvolvimento de uma abordagem para detectar e delinear automaticamente crateras de impacto em imagens de alta resolução espacial da superfície de Marte. A abordagem baseia-se nos princípios da morfologia matemática e na utilização de técnicas e estratégias de processamento morfológico de imagens, com foco na detecção de crateras de impacto subquilométricas. Do ponto de vista metodológico, quatro etapas principais são realizadas: i) pré-processamento visando a remoção de ruídos e o realce de bordas das estruturas presentes nas cenas; ii) detecção e delineamento das estruturas candidatas a crateras de impacto, a partir da transformação watershed e estratégias da dinâmica dos contornos; iii) pós-processamento com foco no refinamento da detecção das crateras de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Impact craters are the most studied structures in planetary sciences, due to the large amount of information they can provide about the history, geology and physical processes of a planet. Although there are several approaches to automate the crater detection, such a task is not fully automated. The need for investigations of efficient methods to automate crater detection is increasing, as many missions have been launched into space, so as to acquire rich and detailed data, thus making the manual work impossible. In this thesis, we develop approach to detect and delineate automatically impact craters in high spatial resolution images of the surface of Mars. The particular proposed is based on the principles of mathematical morphology and the use of techniques and strategies of morphological image processing, with focuses on the detection of subkilometric craters. From the methodological point of view, four main steps are performed: i) pre-processing for noise removal and edge enhancement of structures present in the images; ii) detection and segmentation of crater candidates from the watershed transformation and contour dynamic strategies; iii) post-processing focusing on the refinement of impact crater detection and the removal of irrelevant structures; and (iv) evaluation of detection performance. Two experiments are performed, the first one for the HRSC images with spatial resolution of 12.5 m/pixel and the second for the HiRISE images with spatial resolution of 1 m/pixel.... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Aparecido Nilceu Marana / Banca: Adilson Gonzaga / Banca: Antonio Carlos Sementille / Resumo: Para identificação de pessoas o reconhecimento facila possui várias vantagens sobre outros tipos de biometria, principalmente por sua alta universalidade, coletabilidade e aceitabilidade. Quando lidando com reconhecimento de faces 2D vários probelmas aparecem normalmente relacionaos com pose, iluminação e espressão facial. Para aumentar a performance de métodos de reconhecimento facial vários algoritmos que utilizam modelos 3D foram propostos, uma vez que esse tipo de dado permite maios facilidade para tratamento dos problemas já mencionados. Com um modelo 3D é possível rotacionar a face em qualquer eixo, projetar iluminação e corrigir deformações ocasionadas por expressão. Os maiores problemas com reconhecimento de faces 3D são vinculados com seus scanners, o alto custo e a forma intrusiva que eles funcionam. Alguns scanners 3D necessitam que a pessoa fique parada por todo o tempo de captura do modelo e, portanto, limitado a sua aplicação. Uma alternativa para scanners 3D tradicionais é a utilização do Kinect, um dispositivo criado pela Microsoft para aumentar a interação dos usuários com jogos no Xbox 360. O maior problema com o Kinect é que ele gera imagens de baixa resolução, dificultando a utilização desses dados para o reconhecimento de faces 3D. O principal objetivo dessa dissertação é analisar alguns métodos que foram propostos para o reconhecimento de faces 3D e propor novas formas de realizar essa função utilizando os dados do Kinect, com isso propromos um método que combina os descritores 3DLBP e o HAOG. Resultados experimentais obtidos no database EURECOM 3D mostraam que a fusão dos métodos melhora o desempenho de ambos. Também foram propostas formas de melhorar a qualidade das faces quando houver obstrução parcial da face usando preenchimento simétrico / Abstract: For person identification, facil recognition has several advantages over other biometric traits due mostly to its high universelly, collectability, and acceptability. When dealing with 2D face images several problems arise related to pose, illumination, and facial expressions. To increase the performance of facial recognition, 3D mehtods have been proposed and developedm since working with 3D objects allow us to handle better the aforementioned problems. With 3D object, it is possible to rotate the face around any axis, generate illumination that matches the one in the enviroment and even correct the deformation in the model due to facial expression. The mais problems with 3D facial recognition are: the high cost of the 3D cameras that have been generally employed, and intrusive way that such devices work. Some of them require that the subject remais completely still for several minutes while scanning, limiting, therefpre, the application deployment for uncontrollable enviroments. One alternative to those expensive cameras is the Kinect, a device developed by Microsoft to enchance gaming in the Xbok 360 console. Due to its capacites to generate depth images, Kinect is candidate device to be use for 3D face recognition, replacing the traditional 3D cameras. The mais problem with the Kinect is that it generates low-resolution images, making difficult the ask of precise facial recognition. The mais objective of this dissertation was to ptoposed some mehtods that have been proposed recently for 3D face recognition and to propose a neu method that combines 3DLBP and HAOG features. Experimental results obtained on the EURECOM 3D face database show that when 3DLBP and HAOG features are combineted the results can be better than they are used alone. We Have also proposed a method that increase the facial recognition performance when the faces present partial obstructions, by utilizing a symetric filling approach / Mestre

Orientador: Elson de Campos / Coorientador: Rogério Pinto Mota / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: José Roberto Ribeiro Bortoleto / Resumo: Aços inoxidáveis martensíticos, contendo 12-13% de cromo, 2-5% de níquel e menos de 0,06% de carbono, vem sendo utilizados desde a década de 60, por exemplo, na fabricação de equipamentos hidráulicos, tais como turbinas, bombas e propulsores. Aços como o ASTM A743 CA-6NM, temperados e revenidos, passam por processos de tratamento de superfície, visando aumentar a resistência à erosão e corrosão, pois devem, operar sob condições de alta agressividade. Dentre as técnicas utilizadas para revestimento de superfície, a aspersão térmica, HVOF (Hight Velocity Oxigen Fuel), é um processo altamente utilizado, por sua viabilidade técnica e econômica. Atualmente, o aço ASTM A743 CA-6NM com revestimento do tipo WC-10Co-4Cr, com espessura em torno de 100 e 200 µm, é o material mais empregado nos diversos equipamentos hidráulicos, tais como: rotores de bombas, pás de turbinas e hélices navais. O conhecimento das características microestruturais do revestimento e de seu comportamento com relação à corrosão são de grande importância na definição dos parâmetros para a realização da aspersão térmica, gerando economia e qualidade do revestimento. Neste trabalho são realizadas análises por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura com EDS sobre os revestimento aspergido com WC-10Co-4Cr, visando estudar os parâmetros relacionados à porosidade e composição da microestrutura. Além disso, foram realizadas análises da dureza, ao longo de todo o revestimento, visando estabelecer correla... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Martensitic stainless steels, containing 12-13% chromium, 2-5% nickel and less than 0.06% carbon, have been used since the 1960s, for example, in the manufacture of hydraulic equipment such as turbines, pumps and propellers. The steels ASTM A 743 CA-6NM, in quenched and tempered conditions, undergo surface treatment processes to increase resistance to erosion and corrosion, once they do operate under conditions of high aggressiveness. Among techniques used for surface coating, thermal spraying, HVOF (Hight Velocity Oxigen Fuel), is a highly utilized process, due to its technical and economical viability. Currently, ASTM A743 CA-6NM steel with WC-10Co-4Cr type coating, with a thickness of 100 µm and 200 µm, is the most used material in the various pieces of equipment, such as: pump rotors, naval blades and propellers. The knowledge of the microstructural characteristics of the coating and its behavior in relation to corrosion are of great importance, in the definition of the parameters for the realization of the thermal spray, generating economy and quality of the coating. In this paper, optical microscopy and scanning electron microscopy with EDS, on WC-10Co-4Cr sputtering coatings were carried out to study the parameters related to the porosity and microstructure composition. In addition, hardness analyses were performed throughout the coating, to establish correlation with microscopic analysis and electrochemical analysis in order to understand the behavior of the coating in saline solution NaCl 3.5% (wt/wt); all images acquired, passed by digital processing images. The results showed that the coatings obtained with 6 passes (W6) or 8 passes (W8) presented low porosity, less than 2%, and the pores measured in the W6 coating presented smaller Feret diameter and greater circularity. Dilution analysis ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Danilo Medeiros Eler / Banca: Almir Olivette Artero / Banca: José Fernando Rodrigues Junior / Resumo: As projeções multidimensionais são uma ferramenta importante para análise de conjuntos de dados multidimensionais. No entanto, embora a representação gráfica de projeções multidimensionais tragam benefícios quanto à identificação de grupos e análise da similaridade entre instâncias de um conjunto de dados, tal representação apresenta dificuldades quando o número de instâncias ou a dimensionalidade do conjunto sendo analisado cresce. Neste trabalho, é apresentada uma abordagem de exploração multinível em visualizações geradas para representar projeções multidimensionais, em que o objetivo é oferecer meios para que um conjunto de dados seja explorado com uma carga cognitiva menor do que em representações comuns de projeções multidimensionais. A técnica proposta é baseada na seleção de representativos para fornecer um contexto e guiar o usuário no processo de exploração, além de utilizar diagramas de Voronoi para definição dos grupos. A abordagem pode ser empregada com qualquer técnica de projeção multidimensional, além de poderem ser utilizados os mais variados algoritmos de seleção de representativos. Nos experimentos realizados são apresentados os algoritmos mais indicados para seleção de representativos, bem como o impacto de diferentes técnicas de projeção multidimensional e do espaço de características dos conjuntos analisados. Além disso, são apresentados dois estudos de casos utilizando a técnica de exploração proposta / Abstract: Multidimensional projections are an important tool for analyzing multidimensional datasets. However, although the graphical representation of multidimensional projection brings benefits according to cluster identification and similarity analysis, such representation presents issues when the number of instances or the dimensionality of the dataset increases. In this work, a multilevel exploration approach in visualizations generated to encode multidimensional projections is presented, in which the goal is to provide subsidies for an exploration with lower cognitive load than the common approaches. The proposed technique is based on selecting representative to provide a context to guide the user in the exploration process, besides using Voronoi diagrams to define clusters. In the experiments, the best suited algorithms to select representative are presented, as well as the impact of different multidimensional projection techniques and the feature space of the analyzed dataset. Finally, two case studies are presented to show how the exploration approach works / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2018. / Esta proposta estabelece um método otimizado baseado em taxa-distorção para transmitir imagens sintetizadas de light field. Resumidamente, uma imagem light field pode ser interpretada como um dado quadridimensional (4D) que possui tanto resolução espacial, quanto resolução angular, sendo que cada subimagem bidimensional desse dado 4D é tido como uma determinada perspectiva, isto é, uma imagem de subabertura (SAI, do inglês Sub-Aperture Image). Este trabalho visa modi car e aprimorar uma proposta anterior chamada de Comunicação Progressiva de Light Field (PLFC, do inglês Progressive Light Field Communication ), a qual trata da sintetização de imagens referentes a diferentes focos requisitados por um usuário. Como o PLFC, este trabalho busca fornecer informação suficiente para o usuário de modo que, conforme a transmissão avance, ele tenha condições de sintetizar suas próprias imagens de ponto focal, sem a necessidade de se enviar novas imagens. Assim, a primeira modificação proposta diz respeito à como escolher a cache inicial do usuário, determinando uma quantidade ideal de imagens de subabertura para enviar no início da transmissão. Propõe-se também um aprimoramento do processo de seleção de imagens adicionais por meio de um algoritmo de refinamento, o qual é aplicado inclusive na inicialização da cache. Esse novo processo de seleção lida com QPs (Passo de Quantização, do inglês Quantization Parameter ) dinâmicos durante a codificação e envolve não só os ganhos imediatos para a qualidade da imagem sintetizada, mas ainda considera as sintetizações subsequentes. Tal ideia já foi apresentada pelo PLFC, mas não havia sido implementada de maneira satisfatória. Estabelece-se ainda uma maneira automática para calcular o multiplicador de Lagrange que controla a influência do benefício futuro associado à transmissão de uma SAI. Por fim, descreve-se um modo simplificado de obter esse benefício futuro, reduzindo a complexidade computacional envolvida. Muitas são as utilidades de um sistema como este, podendo, por exemplo, ser usado para identificar algum elemento em uma imagem light field, ajustando apropriadamente o foco em questão. Além da proposta, os resultados obtidos são exibidos, sendo feita uma discussão acerca dos significativos ganhos conseguidos de até 32; 8% com relação ao PLFC anterior em termos de BD-Taxa. Esse ganho chega a ser de até 85; 8% em comparação com transmissões triviais de dados light field. / This work proposes an optimized rate-distortion method to transmit light field synthesized images. Briefy, light eld images could be understood like quadridimensional (4D) data, which have both spatial and angular resolution, once each bidimensional subimage in this 4D image is a certain perspective, that is, a SAI (Sub-Aperture Image). This work aims to modify and to improve a previous proposal named PLFC (Progressive Light Field Communication), which addresses the image synthesis for diferent focal point images requested by an user. Like the PLFC, this work tries to provide enough information to the user so that, as the transmsission progress, he can synthesize his own focal point images, without the need to transmit new images. Thus, the first proposed modification refers to how the user's initial cache should be chosen, defining an ideal ammount of SAIs to send at the transmission begining. An improvement of the additional images selection process is also proposed by means of a refinement algorithm, which is applied even in the cache initialization. This new selection process works with dynamic QPs (Quantization Parameter) during encoding and involves not only the immediate gains for the synthesized image, but either considers the subsequent synthesis. This idea already was presented by PLFC, but had not been satisfactorily implemented. Moreover, this work proposes an automatic way to calculate the Lagrange multiplier which controls the in uence of the future benefit associated with the transmission of some SAI. Finally, a simplified manner of obtaining this future benefit is then described, reducing the computational complexity involved. The utilities of such a system are diverse and, for example, it can be used to identify some element in a light field image, adjusting the focus accordingly. Besides the proposal, the obtained results are shown, and a discussion is made about the significant achieved gains up to 32:8% compared to the previous PLFC in terms of BD-Rate. This gain is up to 85:8% in relation to trivial light field data transmissions.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2018. / Cerca de 55% do estoque de carbono florestal está armazenado nas florestas tropicais, e o desmatamento nesse tipo de floresta contribui para a liberação de grandes quantidades de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera. O estabelecimento de regimes de proteção legalmente constituídos em grandes áreas de cobertura florestal é decisivo para a contenção do desmatamento; nesse sentido, pode-se citar a presença de Terras Indígenas, que representam 21,2% de toda a Amazônia Legal. Apesar das baixas taxas de desmatamento registradas nesses territórios, ressalte-se que também estão suscetíveis à extração madeireira por corte seletivo, atividade na qual as espécies de maior valor comercial são removidas da floresta, deixando vestígios na paisagem. Diferentemente do desmatamento a corte raso, que é prontamente detectado por imagens de satélite, a degradação por corte seletivo é espacialmente difusa, dificultando sua identificação. Assim, o modelo linear dos mínimos quadrados foi aplicado sobre imagens do satélite Sentinel-2 (foram utilizadas as bandas com resolução espacial de 10 m, bem como as bandas com resolução de 20 m reamostradas para 10 m), para estimar a separação da mistura espectral dos pixels e estimar as frações de vegetação fotossinteticamente ativa, solo e sombra que compõem a Terra Indígena Karipuna, situada no Estado de Rondônia. Também foi testada a eficiência do índice espectral de vegetação denominado Spectral Feature Depth Vegetation Index – SFDVI no auxílio à detecção de corte seletivo. No presente estudo foram identificados 133.732,20 hectares, ou 87,65% de vegetação fotossinteticamente ativa na Terra Indígena Karipuna, diante de uma correlação de 78%com os dados de campo (foi utilizado o coeficiente de Pearson a um nível de significância de 1%). A correlação sobe para 79% se aplicado o índice espectral SFDVI integrado à modelagem espectral, o que representa um aumento na detecção de 8.510,18 hectares de corte seletivo, ou uma eficiência 50,7% maior na identificação da feição solo da modelagem, resultando na identificação de 125.729 hectares de vegetação fotossinteticamente ativa na referida terra indígena (82,44% da área). A melhor separabilidade da fração vegetação com o uso do índice SFDVI representa maior sensibilidade da modelagem integrada a esse índice espectral à detecção de cobertura florestal na Amazônia Legal. Isso pode ser explicado pela presença das bandas Red Edge 1 e Verde, que contribuem para uma maior discriminação de fitofisionomias de vegetação, bem como pela própria configuração da fórmula do índice, que avalia as profundidades das feições espectrais. Em um comparativo com os resultados obtidos pela modelagem aplicada em imagem Landsat-8/OLI, que apresentou uma correlação de apenas 42% pelo coeficiente de Spearman, tendo sido identificados 95% de vegetação fotossinteticamente ativa (valores superestimados em relação aos dados obtidos junto ao Sentinel-2), é possível concluir que o sucesso do processamento executado em imagens Sentinel-2 deve-se a dois fatores primordiais: a resolução espacial de 10 metros e a inclusão de quatro bandas voltadas a estudos com vegetação: três Red Edge e uma banda no platô do infravermelho próximo – NIR-2. É importante destacar que Programas de conservação e mitigação de mudanças climáticas (como o REDD+, mantido pela ONU) vêm demandando estimativas de mudanças de uso e ocupação do solo cada vez mais precisas, e que os resultados aqui apresentados encontram-se de acordo com essas diretrizes ao demonstrar maior acurácia na avaliação da cobertura vegetal na Amazônia Legal brasileira. / Tropical deforestation plays an important role in the global carbon cycle and in the biospheric climate. Approximately 55% of the world’s terrestrial carbon is stored on tropical forests, and deforestation contributes to the release of enormous quantities of CO2 (carbon dioxide) into the atmosphere. The establishment of protective areas, legally constituted, into large forestry areas is mandatory to contain deforestation, which also affects Indigenous Lands; these territories represent 21,2% of the Brazilian Legal Amazon. Even though Indigenous Lands present low deforestation rates, it is important to emphasize that they are susceptible to selective logging, an activity in which the most commercially valuable timber resources are removed from the forest, leaving patches in the landscape. Oppositely to clearing, forest degradation through selective logging causes subtler changes to the forest canopy; such changes are more challenging to be detected by remote sensing. Therefore, the least square linear spectral mixture model was applied in orbital images of the satellite Sentinel-2 (using 10 m spatial resolution bands, as well as 20 m spatial resolution bands resampled to 10 m), in order to estimate the separability of the pixels containing spectral mixture and to estimate the vegetation, soil and shadow fractions that constitute the Karipuna Indigenous Land, situated in the Brazilian Amazon’s state of Rondônia. It was also tested the efficiency of the spectral vegetation indice Spectral Feature Depth Vegetation Index – SFDVI in the detection of selective logging. In this study, 133.732,20 hectares, or 87,65% of photosynthetic active vegetation, have been identified in the Karipuna Indigenous Land (it was obtained through a 78% Pearson’s correlation with the field data, significant at the 1% level). The Person’s correlation goes to 79% when the spectral indice SFDVI is applied to the modeling, which represents an increase of 8.510,18 hectares in the detection of selective logging, or an efficiency 50,7% larger in the identification of the soil fraction in the modeling, resulting in the detection of 125.729 hectares of photosynthetic active vegetation in the referred Indigenous Land (82,44% of the area). The better separability of the vegetation fraction using the spectral indice SFDVI indicates a greater sensibility of the modeling integrated to this spectral indice to the detection of vegetation cover in the Legal Amazon. This is due to the presence of the bands Red Edge 1 and Green, which contributes to a better discrimination phytognomies of the vegetation, as well as the configuration of the indice’s formula itself, which aims to evaluate the depth of the spectral features. Comparing the results obtained by the modeling applied to a Landsat-8/OLI satellite image, which produced a correlation of 42%, leading to a 95% of photosynthetic active vegetation (overestimated values, if compared to the values obtained with the Sentinel-2 analysis), it is possible to conclude that the success of the processing executed in Sentinel-2 satellite images is due two factors: the 10 meters spatial resolution and the inclusion of four bands, settled for vegetation studies: three Red Edge and one band in the near infrared plateau (NIR-2). Monitoring and conservation schemes, such as REDD (Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation) have been demanding more accurate estimates of land cover changes. By those means, the presented results are in accordance with those guidelines, since they demonstrate better accuracy to generate more precise results for the assessment of the Amazon forest cover.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2018. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Os requisitos de monitoramento, controle e processamento de dados em tempo real nos processos de soldagem aponta para a necessidade de desenvolvimento e aperfeiçoamento técnico dos diversos processos de fabricação. Neste contexto, as técnicas de projeto em FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays) podem contribuir para a melhoria do rendimento de controladores projetados para processos de soldagem. Com base na importância do desenvolvimento de plataformas integradas, flexíveis e eficientes para a criação rápida de protótipos de sistemas de controle dirigido a aplicativos industriais, o presente estudo desenvolveu um sistema integrado em uma FPGA para a aquisição de imagens, controle e a modelagem das características geométricas externas de cordão de solda no processo GMAW (Gas Metal Arc Welding). Desenvolve-se um desenho de hardware/software para lograr um sistema com alto grau de flexibilidade e modularidade, ajustando os parâmetros do processo, permitindo uma resposta em tempo real, em que os parâmetros de velocidade de soldagem, velocidade de alimentação do arame e a tensão foram preditos em função de largura e reforço desejados. Para realizar o controle em malha fechada do sistema desenhou-se um controlador com base em uma máquina de inferência, onde se tomou como referência a diferença pretendida entre a largura e o reforço, além dos valores reais obtidos do cordão de solda. Tal cordão foi medido através de um sistema de aquisição e processamento de imagens fazendo uso de um kit veek mt da Terasic. O sistema de comunicação integrado desenvolvido demonstrou ser um dispositivo adequado para a aplicação definida, uma vez que a modelagem prediz adequadamente os parâmetros do processo para uma largura e o reforço do cordão de solda. O controlador e o sistema de aquisição de imagens apresentaram resultados satisfatórios em sua aplicação experimental. / The monitoring requirement, control, real time data processing, in welding processes, shows the need to develop and improve techniques in the various manufacturing processes. In this context, design techniques in FPGAs could contribute to improve the yield of controllers designed for welding processes. Considering the importance of the development of integrated, flexible and efficient platforms for fast creation of control system prototypes aimed at industrial applications, this work has developed an integrated system in an FPGA for image acquisition, control and modeling of external weld bead geometry in the GMAW process. A hardware/software design approach was developed in order to achieve a system with a high level of flexibility and modularity by adjustment of the process parameters, allowing a real-time response, where the welding speed, wire feed rate and tension are predicted due to a desired width and reinforcement. To perform the closed-loop control system designed tcontroller which is taken as reference the difference between width and reinforcement desires and actual values of the weld bead. The weld bead is measured by an acquisition system and image processing using the Terasic ALTERA VEEK-MT. The integrated system has been developed which has proven to be a suitable device for the specific application.