Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-13T14:27:38Z No. of bitstreams: 2 Tese_Texto_Completo.pdf: 5849741 bytes, checksum: 232774af205d626680f239d668637348 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T14:27:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese_Texto_Completo.pdf: 5849741 bytes, checksum: 232774af205d626680f239d668637348 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-03-05 / CAPES / O controle da reatividade de um reator nuclear à água pressurizada é realizado pelo uso de barras de controle ou por diluição de boro na água do refrigerante do circuito primário. O controle com diluição de boro apesar de inserir pequenas variações de reatividade no reator, tem grande importância, uma vez que não afeta significativamente a distribuição do fluxo de nêutrons. Uma bancada experimental de baixa pressão, com seção de testes fabricada em acrílico, foi montada em escala reduzida para simulação do pressurizador do reator nuclear à água pressurizada IRIS (International Reactor Innovative and Secure). A bancada foi montada no Centro Regional de Ciências Nucleares do Nordeste (CRCN-NE), Recife – PE, orgão vinculado à Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). Para se estudar os processos de diluição e homogeneização do boro, utilizou-se um corante com propriedades semelhantes ao do ácido bórico, e assim foi possível realizar várias tarefas durante a execução dos experimentos. O presente trabalho tem como objetivos:  Elaborar procedimentos para estudo e análise da homogeneização do boro no interior da seção de testes da bancada experimental;  Registrar a dispersão do boro (corante) através de fotografias digitais e vídeos;  Quantificar o valor da concentração de corante através de processamento digital das imagens obtidas; Os resultados obtidos experimentalmente estão de acordo com os das simulações do modelo teórico.

A Ecocardiografia continua sendo a técnica de captura de imagens mais promissora, não-invasiva, sem radiação ionizante e de baixo custo para avaliação de condições cardíacas. Porém, é afetada consideravelmente por ruídos do tipo speckle, que são difíceis de serem filtrados. Por isso fez-se necessário fazer a escolha certa entre filtragem e segmentador para a obtenção de resultados melhores na segmentação de estruturas. O objetivo dessa pesquisa foi estudar essa combinação entre filtro e segmentador. Para isso, foi desenvolvido um sistema segmentador, a fim de sistematizar essa avaliação. Foram implementados dois filtros para atenuar o efeito do ruído speckle - Linear Scaling Mean Variance (LSMV) e o filtro de Chitwong - testados em imagens simuladas. Foram simuladas 60 imagens com 300 por 300 pixels, 3 modelos, 4 espessuras e 5 níveis de contrastes diferentes, todas com ruído speckle. Além disso, foram feitos testes com a combinação de filtros. Logo após, foi implementado um algoritmo de conectividade Fuzzy para fazer a segmentação e um sistema avaliador, seguindo os critérios descritos por Loizou, que faz a contagem de verdadeiro-positivos (VP) e falso-positivos (FP). Foi verificado que o filtro LSMV é a melhor opção para segmentação por conectividade Fuzzy. Foram obtidas taxas de VP e FP na ordem de 95% e 5%, respectivamente, e acurácia em torno de 95%. Para imagens ruidosas com alto contraste, aplicando a segmentação sem filtragem, a acurácia obtida foi na ordem de 60%. / The echocardiography is the imaging technique that remains most promising, noninvasive, no ionizing radiation and inexpensive to assess heart conditions. On the other hand, is considerably affected by noises, such as speckle, that are very difficult to be filtered. That is why it is necessary to make the right choice of filter and segmentation method to obtain the best results on image segmentation. The goal was evaluate this filter and segmentation method combination. For that, it was developed a segmentation system, to help the assessment. Two filters were implemented to mitigate the effect of speckle noise Linear Scaling Mean Variance (LSMV) and the filter presented by Chitwong - to be tested in simulated images. We simulated 60 images, with size 300 by 300 pixels, 3 models, 4 thicknesses and 5 different levels of contrast, all with speckle noise. In addition, tests were made with a combination of filters. Furthermore, it was implemented a Fuzzy Connectedness algorithm and an evaluation system, following the criteria described by Loizou, which makes the true positives (TP) and false positives (FP) counting. It was found that the LSMV filter is the best option for Fuzzy Connectedness. We obtained rates of TP and FP of 95% and 5% using LSMV, and accuracy of 95%. Using high contrast noisy images, without filtering, we obtained the accuracy in order of 60%.

A segmentação de pele em imagens é um importante processo para uma vasta gama de aplicações, como detecção e rastreamento de faces, reconhecimento de gestos, computação forense, entre outros. Um dos maiores problemas encontrados neste tipo de aplicação é a presença de objetos que possuem cor de pele nas imagens, mas não fazem parte de segmentos reais de pele, sendo muitas vezes erroneamente classificados como pele. A fim de reduzir a frequência destes falsos positivos, é apresentado neste trabalho um método de segmentação de pele humana em imagens faciais que possui duas diferentes etapas que reduzem a quantidade de falsos positivos do processo sem que se percam quantidades significantes de verdadeiros positivos. Estas duas etapas são chamadas de FPAR (False Positive Area Reduction) e aplicação de textura. A primeira visa remover segmentos não contínuos classificados como pele e a segunda aborda a aplicação de textura nas imagens, removendo áreas em que a textura não se assemelha à textura de pele humana. Para isto, foi desenvolvido o banco de imagens SFA (Skin of FERET and AR), constituído de imagens originais dos bancos de faces FERET e AR, seus respectivos ground truths de segmentação de pele e amostras de pele e não pele extraídas das imagens originais. O método apresentado neste trabalho apresenta resultados promissores atingindo até 46,9% de redução de falsos positivos sem que a acurácia aferida tenha redução significante (apenas 1,8%). Este trabalho tem como contribuições o método desenvolvido e o banco de imagens SFA que fica disponível online para download pela comunidade científica. / Skin segmentation is an important process for many kinds of application like face detection, face tracking, gesture recognition, forensic computing and others. One of the main problems found in this kind of application is the presence of objects which have skin color but are not part of actual skin segments, being wrongly classified as skin. Aiming to reduce the frequency of these false positives, this work presents a method of human skin segmentation in facial images which has two different steps that reduces the false positives without losing significant areas of true positives. These two steps are called FPAR (False Positive Area Reduction) and texture application. The first one removes segments classified as skin which are not continuous and the second one is an analysis of the image texture, removing areas which the texture is not alike human skin texture. To achieve this, the SFA (Skin of FERET and AR) image database was developed, constituted of original images retrieved from AR and FERET face databases, their respective ground truths of skin segmentation and skin and non-skin samples retrieved from the original images. The method presented in this work shows promising results, reaching up to 46.9% of false positive reduction without significant reduction of the accuracy (1.8%). This work has as contributions the developed method and the SFA database, which is available for download for scientific community.

Apesar dos avanços recentes na tecnologia dos aparelhos de ressonância magnética (RM) permitirem a aquisição de imagens de alta resolução, ainda não é possível delinear de forma confiável os limites entre regiões de diferentes citoarquiteturas baseando-se somente nesta modalidade. As imagens de histologia são mandatórias quando se necessita saber o limite exato entre diferentes regiões neuroanatômicas. Contudo, o processamento histológico inevitavelmente causa grandes deforma¸coes no tecido, o que torna a compara- ção direta entre as duas modalidades inviável. Os estudos de neuroimagem/neuroanatomia que necessitam de comparação com a histologia devem necessariamente incluir uma etapa de alinhamento entre as duas modalidades; tarefa que muitas vezes acaba sendo realizada manualmente. Entretanto, o registro manual ´e demorado e pouco acurado, se tornando inviável quando os exames de histologia geram centenas de imagens. Este trabalho propõe um método para registro de imagens de histologia e RM, composto por um conjunto de recomenda¸coes para o preparo das imagens cujo objetivo ´e otimizá-las para o registro; e por uma pipeline computacional capaz de registrar as imagens consideradas. O trabalho aqui descrito foi desenvolvido primeiramente com o intuito de registrar imagens de espécimens de hipocampo provenientes do projeto CINAPCE e, posteriormente, para registro de imagens de encéfalo inteiro provenientes do Banco de Cérebros da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. A pipeline computacional foi testada com sucesso em imagens reais de dois encéfalos inteiros. A avaliação quantitativa dos registros realizados foi feita comparando segmenta¸coes manuais do hipocampo direito, núcleo caudado esquerdo e ventrículos laterais superiores, realizadas no volume de RM e da histologia registrada. A quantificação do resultado foi feita através do cálculo das métricas coeficiente de Dice (CSD) e distancia espectral ponderada (DEP) sobre as segmentações. A pipeline obteve um CSD médio de aproximadamente 0,77 e um DEP médio de aproximadamente 0,003. Os resultados mostraram que o método foi capaz de registrar as imagens de histologia nas respectivas imagens de RM exigindo interação mínima com o usuário. / Although latest advances in MRI technology have allowed the acquisition of higher resolution images, reliable delineation of cytoarchitectural boundaries is not yet possible based solely on that modality. Histological images are regularly required to locate the exact limits between neuroanatomical structures. Histological processing is nevertheless prone to cause a high amount of tissue distortion, which prevents direct comparison between the two modalities. Neuroimage/neuroanatomy studies that require direct comparison between histology am MRI must include a registration step. Such task is usually manually performed, but that becames infeasible for large histology volumes. Moreover, manual registration is time consuming and inaccurate. This thesis proposes a set of tissue processing recommendations aiming at optimizing the registration proccess, together with a computational pipeline for registering histology to MRI. The herein described work was initially designed to proccess hippocampi specimens from the CINAPCE project and posteriorly improved to process full brain images from the Brain Bank of the Brazilian Aging Brain Study Group. The pipeline was tested on two full brain histology volumes from the Brain Bank of the Brazilian Aging Brain Study Group. Results were assessed by comparison of manual segmentations of the left caudate nucleus, right hippocampus and superior lateral ventricles, performend on both MRIs and registered histology volumes. Quatitative evaluation was performed by computing the Dice coeficient (DC) and normalized weighted spectral distance (WESD) on the segmentations. The pipeline precessing yielded mean DC of 0.77 and mean WESD of 0.0033. The described method was able to sucessfuly register histology to their corresponding MRI volumes with minimal user interaction.

Atualmente está aumentando a necessidade de utilização de veículos submersíveis não tripulados nos meios aquáticos, tanto para observação científica, como também para monitoramento de obras de engenharia. As posições destes veículos são controladas, em geral, manualmente o que torna essas operações tarefas longas e cansativas aos seus pilotos. Uma alternativa que simplifica estas operações é a utilização, quando necessário, de um sistema automático de posição para aliviar o piloto de funções básicas. Para o desenvolvimento de um sistema de posicionamento automático eficiente é necessário um modelo matemático para a dinâmica do veículo, que envolve o conhecimento dos parâmetros hidrodinâmicos que caracterizam o comportamento do veículo, principalmente em casos onde o veículo possua formas geométricas complexas, sendo assim torna-se compulsório a realização de métodos experimentais para a determinação dos coeficientes hidrodinâmicos do modelo. Na Faculdade de Tecnologia de Jahu vem se desenvolvendo desde 1999 a segunda versão de um veículo submersível não tripulado para utilização em ambiente fluvial denominado VSNT JAÚ II. Este trabalho propõe a utilização de métodos experimentais para a obtenção de alguns dos coeficientes hidrodinâmicos do veículo, no qual são considerados massa adicional e amortecimento viscoso que serão estimados através de ensaios de decaimento livre, utilizando um modelo em escala reduzida e técnicas de processamento digital de imagem. Para estimativa dos coeficientes de massa adicional e amortecimento viscoso o método proposto é baseado método dos mínimos quadrados e separa os movimentos do veículo em dois planos, vertical e horizontal, considerando termos de acoplamento nos movimentos nesses planos. / Unmanned underwater vehicles they have been used continually by the planet in spite of the difficulties of your operation, both for scientific observation, but also for monitoring of engineering works. The positions of these vehicles are controlled, in general, which makes manually they work long and tiring to their pilots. An alternative that simplifies this operation is the use of an automatic system of position to relieve the pilot of basic functions. For the development of an efficient of automatic positioning system it is necessary a mathematical model of the vehicle, it is necessary the knowledge of the hydrodynamic parameters that characterize the behavior of the vehicle. Those parameters are difficult to obtain through theoretical procedures, in cases where the vehicle possesses complex forms, and then experimental methods are used. In Faculdade de Tecnologia de Jahu it comes the developing since 1999 the second version of an unmanned underwater vehicle for use in fluvial environments denominated VSNT JAÚ II. This work proposes the use of an experimental method for the obtaining of some of the hydrodynamic coefficients of the Vehicle, based on rehearsals of free decay, using a model in reduced scale and techniques of digital image processing. The proposed procedure separates the movements of the vehicle in two plans, vertical and horizontal, considering joining terms in the movements in those plans.

Os Tabuleiros Costeiros são unidades geomorfologicamente definidas, caracterizando-se como formações sedimentares de topos aplainadas de grande extensão territorial, amplamente povoada, com intensa exploração econômica agropecuária, mas com a presença constante de restrições físicas ao uso agrícola, associadas à presença de solos com horizontes coesos em subsuperfície. A presença deste horizonte coeso reduz a profundidade efetiva dos solos, prejudicando a dinâmica da água no perfil e, principalmente, o aprofundamento do sistema radicular, reduzindo as taxas de infiltração de água, criando lençóis freáticos suspensos e que se desenvolvem particularmente sob os Latossolos Amarelos (Latossolos Amarelos) e os Argissolos Amarelos (Podzólicos Amarelos). Assim, a presença destes horizontes em áreas úmidas, pode ser associada a um maior teor de umidade nos solos, que pode ser captada pelo sensor. Devido a sua natureza pedológica e sua localização em sub superfície e sua grande extensão, estes solos demandam grandes recursos para sua efetiva localização e mapeamento. A aplicação de técnicas de processamento digital de imagens nas imagens do sensor ASTER, um sensor experimental e pouco explorado, possibilita a redução de custos, empregados nos levantamentos exploratórios para localização destes horizontes coesos. O principal objetivo deste trabalho foi submeter imagens obtidas através do sensoriamento remoto óptico orbital, do sensor ASTER, a diferentes técnicas de processamento digital de imagens, para assim identificar, reconhecer e caracterizar a presença dos horizontes coesos nos solos dos Tabuleiros Costeiros da Bahia, utilizando como critério identificador, o teor de umidade dos solos. O trabalho foi desenvolvido numa área de aproximadamente 2.475km2, onde está inserida uma área de referência de 29km2, situada no município de Esplanada, onde predominam solos da mesma Classe (Podzólicos Amarelos e Acinzentados) mas diferenciados em unidades que possuem diversos graus de coesão, com textura que varia de arenosa a argilosa. Foi utilizada uma única cena ASTER, sob a qual foi extraída oitenta amostras para determinar a relação entre o teor de umidade dos solos e as diferentes técnicas de processamento digital de imagens. Foram realizadas vinte e seis técnicas de realce (análise componentes principais, Transformação Tasseled Cap, NDVI, NDMI, SAVI e vinte e uma razões entre bandas do sensor ASTER) , além da aplicação de uma classificação supervisionada (método da máxima verossimilhança), com limiar de aceitação de 95%. Os resultados demonstraram que a sétima componente principal é o melhor produto para mapear a presença dos horizontes coesos, por melhor identificar a umidade do solo; o NDMI, o SAVI e a Umidade obtida através da Transformação Tasseled Cap têm um comportamento similar entre si, mas com resultados menos evidentes e entre as razões entre as faixas espectrais testadas, os melhores resultados foram as razões entre as faixas 1 e 8 e entre as faixas 3 e 8. / The Coastal Tableland are units geomorfologicaly defined, characterized by sedimentary formations of smoothed tops of great territorial extension, widely populated, with intense agricultural economic exploration, but with the constant presence of physical restrictions to agricultural use, that are associated to cohesion horizons in subsurface. The presence of this cohesion horizon reduces the soils depth, harming the dynamics of the water in the profile and, mainly, the radicular system of depth, reducing the water infiltration rates and creating suspended sheets particularly under Yellow Latossol and Yellow Podzolic. Thus, the presence of these horizons in humid areas can be associated with higher moisture levels in the soils that can be caught by the sensor. Due to its pedologic nature, sub surface and great extension location, these soil demand great resources for its effective localization and mapping. The application of techniques of image digital processing in the images of the ASTER sensor, an experimental and few explored sensor, turns possible the reduction of costs, used in the exploratory searches for the localization of these cohesion horizons. The main objective of this work was to submit images obtained through the orbital optical remote sensed, of the ASTER sensor, the different image digital processing techniques, in order to identify, to recognize and to characterize the cohesion horizons soil of Coastal Tableland of Bahia, using as identification criteria, the soil moisture contents . The work was developed in an area of 2.475km2 approximately, where an area of reference of 29km2 is inserted, situated in Esplanada city of, where soil of the same class prevail (Yellow and Grey Podzólicos) but differentiated in predominate units that possess diverse cohesion degrees , with texture that varies of sandy the loamy. An only ASTER scene was used, under which it was extracted eighty samples to determine the relationship between the the soil moisture contents and the different images digital images processing techniques. Twenty-six techniques of distinction had been carried through (principal components analysis, Tasseled Cap Transformation, NDVI, NDMI, SAVI and twenty bands ratio on the ASTER sensor bands), beyond the application of a supervised classification (Maximum Likelihood method), with threshold of 95% acceptance. The results had demonstrated that the seventh principal component is the best product to map the cohesion horizons presence and to identify the soil moisture contents; the NDMI, the SAVI and the Wetness obtained through the Tasseled Cap Transformation have a similar behavior, but with less evidences relating the results and, the ratio bands tested, the best results had been those found between bands 1 to 8 and bands 3 to 8.

O crescimento urbano nos grandes centros de desenvolvimento do Brasil, geralmente ocorre sem um planejamento integrado e sem visar o crescimento populacional futuro. Áreas que deveriam ser protegidas como as áreas de mananciais ou de risco (áreas muito íngremes ou sujeitas às inundações) acabam sendo ocupadas de maneira irregular, colocando em risco a população e o meio ambiente. O monitoramento e fiscalização destas ocupações são realizados de maneira demorada e ineficiente, pois faltam equipamentos e pessoas capacitadas para a realização deste trabalho. Visando entender e incorporar as novas tecnologias existentes, a Prefeitura do Município de São Bernardo do Campo em conjunto com o Laboratório de Geoprocessamento do Departamento de Engenharia de Transportes da Escola Politécnica de Universidade de São Paulo desenvolveram uma metodologia de mapeamento do uso do solo urbano através de técnicas de sensoriamento remoto e processamento digital de imagens. Através destas técnicas, as classes de uso do solo que melhor caracterizam a região foram selecionadas, definindo-se assim uma legenda de classes de uso do solo que permite o mapeamento da cidade. Com o mapeamento da cidade é possível a detecção das regiões mais críticas ao crescimento urbano e o seu direcionamento para regiões mais adequadas. Esta metodologia, integrada com outras técnicas de planejamento já existentes fornece subsídios a um melhor planejamento urbano da cidade. Esta dissertação se baseia na experiência deste projeto, enfatizando os aspectos teóricos das técnicas de processamento digital de imagens de satélite aplicadas nesta experiência e os problemas urbanos e ambientais da região. Através da metodologia desenvolvida e do mapeamento da cidade, foi possível uma percepção global da distribuição dos diversos usos do solo da região (indústria, comércio, residenciais) e a localização das áreas críticas ao crescimento urbano (áreas de proteção e de florestas), mostrando que as imagens de satélite são um bom instrumento no auxílio ao planejamento urbano. / The urban growth in the development centers of the Brazil, generally occurs without an integrated planning and without aiming at the future population growth. Areas that would have been protected as water sources areas or at risk (mount hillside or subject to flooding areas) have been ocuppied in a irregular way, placing in risk the population and the environment. The monitoring and fiscalization of these occupations are carried in delayed and inefficient way, because of the lack of equipment and people enabled to accomplishment this work. Aiming at to understand and to incorporate the new existing technologies, the City Hall of the São Bernardo do Campo with partnership with the Geoprocessing Laboratory of the Transportation Department of the Polytechnical School of the University of São Paulo had developed a methodology of urban land use mapping through the use of remote sensing and digital image processing techniques. Through these techniques, the land use classes that better characterize the region had been selected, defining thus, the land use legend that allows the mapping of the city. With this mapping it is possible the identification of the most critical regions of the city and its orientation to more appropriated regions. This methodology, integrated with others already existing planning techniques, provides aid to improve the urban planning of the city. The experience of this project is the base of this dissertation, that emphasized the theoretical aspects of the digital image processing techniques applied in this experience and the urban and environmental problems of the region. Through the methodology developed and with the mapping of the city, it was possible a global perception of the diverse land uses distribution of the region (industry, commerce, residential) and the localization of the critical areas to the urban growth (protection areas and forests), showing that the satellite images are a good instrument in the aid of the urban planning.

Neste trabalho e apresentado um software baseado em técnicas de processamento digital de imagens para medida de astigmatismo corneano para dispositivos portáteis. O sistema físico, um dispositivo adaptado para lâmpadas de fenda, projeta 36 pontos luminosos dispostos em um formato preciso de circulo na região central da córnea. O deslocamento, o tamanho e a deformação da imagem refletida destes pontos luminosos pela córnea são analisados proporcionando a ceratometria. O software apresentado neste projeto foi desenvolvido para poder ser instalado nos principais dispositivos moveis que disponibilizem a plataforma Java ME, ou seja, pode ser implementado em computadores portáteis sem depender da plataforma utilizada. Este projeto permitiu a viabilidade de portabilidade para o ceratômetro, ou seja, imagens originais do ceratômetro em Lâmpada de Fenda, desenvolvido pelo Laboratório de Instrumentação Oftálmica, foram inseridas em dispositivos móveis e processadas. As imagens em formato BMP, de tamanho típico de 640x480 pixels são processadas e os 36 pontos luminosos são detectados em media em 1150 ms. Então, e traçada a elipse que melhor se ajusta a estes pontos e os raios de maior e menor dimensão são calculados em pixels. Todo o processo e realizado em media em 1199 ms. A contribuição deste trabalho e mostrar a viabilidade de transformar o ceratômetro de lâmpada de fenda em um aparelho portátil. / This work is about software development based on digital image processing techniques for corneal astigmatism measurements for portable devices. The physical system comprises a device adapted for slit lamps and projects 36 light spots displayed in a precise circle at the lachrymal film of the examined cornea. Keratometry is provided by the analisys of displacement, size and deformation of the reflected image of the light spots. The software presented in this project was developed to be installed mainly for mobile devices that provide the Java ME platform, ie, it can be implemented in portable computers. Furthermore, it allows portability for keratometers and is a previous work for a portable corneal topographer It also shows viability of portability for the keratometer, ie, the original keratometer images in Slit Lamp, developed by the Laboratory of Ophthalmic Instrumentation, were embedded in mobile devices and have been processed. The BMP type images, - typical size of 640x480 pixels - are processed and the 36 points of light are detected in an average of 1150 ms. The best fitting ellipse in the reflected image of these points provides the major and minor elpise radii in pixels. The entire process is performed in 1199 ms as an avarage. The contribution of this work is to show the viaibility of transforming the keratometer for Slit Lamps in a handheld device.

Este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para a classificação da hidrofobicidade (HC) em isoladores elétricos poliméricos de alta tensão. Atualmente a HC esta baseada no guia da STRI (Swedish Transmission Research Institute) elaborado em 1992. Porém neste guia a hidrofobicidade das superfícies de isoladores e classificada de acordo com o angulo de contato e/ou a quantidade de superfície molhada com água de forma subjetiva, através de um operador dependurado em uma torre de transmissão. Desta forma, este trabalho contribuiu na classificação da hidrofobicidade de forma objetiva, onde a analise foi realizada através de processamento digital de imagens. Na metodologia proposta, a HC foi determinada utilizando a analise da textura de imagens obtidas para materiais de isoladores elétricos poliméricos. Essas análises foram avaliadas com base na morfologia matemática, dimensão fractal, entropia, energia, variância e homogeneidade. Foram simuladas imagens (imagens sintéticas) da textura das superfícies dos isoladores utilizando uma placa de silicone e soluções de álcool isopropílico e água destilada (AIA) em proporções que variaram de 0 ate 100% em volume de álcool. A partir destas soluções foram obtidas imagens de gotas sobre as superfícies, para determinação do angulo de contato, e imagens da superfície para a obtenção dos padrões das texturas, que serviriam de base para a aplicação dos métodos estudados. Na tentativa de analisar as imagens independentes do padrao de iluminação, inerente as condições ambientais, foi aplicado o equalização de histograma (EQU) e/ ou implementado um filtro do tipo White Top-Hat (WTH). Este filtro funciona como um passa-alta, reduzindo o gradiente de iluminação das imagens obtidas em condições naturais. Outro método analisado de forma a eliminar o efeito do gradiente de iluminação, foi através da segmentação usando detecção de borda. Os cálculos da dimensão fractal das imagens em escala de cinza foram realizados através do método do box-counting, com tamanho do cubo variando de 3 até 11. A morfologia matemática foi utilizada de forma a qualificar as formas presentes nas imagens. Foram analisadas as derivadas das curvas do volume das imagens de abertura, de forma a identificar o tamanho dos elementos presentes na imagem. Na classificação das texturas das imagens através dos descritores de textura, os valores obtidos com a entropia apresentaram menor dispersão dentre os resultados, alem de baixo tempo de processamento, se apresentando como uma metodologia apropriada para a classificação da hidrofobicidade. Alteração nos valores de gama das imagens foi feito de forma a observar a modificação dos valores de entropia em função do efeito da iluminação das imagens. Os valores apresentaram pouca variação deste parâmetro nos resultados. Como forma de avaliar a qualidade da imagem em termos de tamanho, aumento e resolução, diversas imagens foram geradas visando a modificação destes parâmetros e analisando sua influencia nos valores de entropia. A partir dos resultados obtidos foi possível obter uma relação matemática entre as ferramentas aplicadas e as imagens, sendo possível definir a HC. Utilizando estas técnicas foi determinado o desvio dos resultados e o tempo de processamento, visando a aplicação em dispositivos moveis, como por exemplo, celulares. Assim, foi elaborado um aplicativo embarcado em um smartphone para analisar uma imagem em campo de um isolador, mostrando ao operador o valor da classificação da hidrofobicidade em aproximadamente um minuto. / The aim of this study is to propose a new method to classify the hydrophobicity (HC) in high voltage polymer insulators. Currently the HC is based on the STRI guide (Swedish Transmission Research Institute) published in 1992, where the hydrophobicity is classified by contact angle and/or amount of wet surface. In the proposed method, the HC was analyzed by digital image processing using the textures of the images obtained from electric insulators polymeric materials. These analysis were evaluated using mathematical morphology, fractal dimension, entropy, energy, variance and homogeneity. Simulated texture images (synthetic Images) about the surfaces of the insulators were created using a silicon plate and isopropyl alcohol and distilled water solutions in proportions from 0 to 100% in volume of alcohol (AIA). From these solutions, images of drops on the insulator surfaces were obtained to measure the contact angle; and surfaces images using the AIA solutions were obtained and then employed in the analysis of the texture patterns, which were used as basis for the analyzed methods. To analyze the images regardless the illumination conditions, which is a serious problem in natural weather, histogram equalization (EQU) and/or a White Top-Hat filter (WTH) was applied. This filter works as a high-pass filter, reducing the illumination gradient from the images obtained in natural conditions. Another way to avoid the gradient illumination was the segmentation technique by edge detection. The fractal dimension calculations in grayscale images were performed by the box-count method, with box size ranging from 3 to 11. Mathematical morphology was used to quantify the shapes in the images. The derivate of the volume from the opening images was analyzed to identify the elements in the image. The classification of the image texture by the entropy revealed not only the lowest dispersion of the results, but also the shortest time processing, presenting as an appropriated method to classify the hydrophobicity. Gama alterations in the images was done to observe the entropy values modifications as a function of the illumination effects in the images. The values shown the low influence of this parameter in the results. To evaluate the image quality regarding to size, zoom and resolution, different images were produced to observe the modification of these parameters and analyze its influence in the entropy values. From this study was possible to propose a mathematical function which relates the surface hidrophobicity and the texture patterns obtained by the AIA images. Hence, the hidrophobicity classification could be embedded in mobile devices, as example, cell phones, and performed in loco. A smartphone software was then developed to analyze the surface image of an insulator, producing the hidrophobicity classification value in about one minute.

Neste trabalho e apresentado um software baseado em técnicas de processamento digital de imagens para medida de astigmatismo corneano para dispositivos portáteis. O sistema físico, um dispositivo adaptado para lâmpadas de fenda, projeta 36 pontos luminosos dispostos em um formato preciso de circulo na região central da córnea. O deslocamento, o tamanho e a deformação da imagem refletida destes pontos luminosos pela córnea são analisados proporcionando a ceratometria. O software apresentado neste projeto foi desenvolvido para poder ser instalado nos principais dispositivos moveis que disponibilizem a plataforma Java ME, ou seja, pode ser implementado em computadores portáteis sem depender da plataforma utilizada. Este projeto permitiu a viabilidade de portabilidade para o ceratômetro, ou seja, imagens originais do ceratômetro em Lâmpada de Fenda, desenvolvido pelo Laboratório de Instrumentação Oftálmica, foram inseridas em dispositivos móveis e processadas. As imagens em formato BMP, de tamanho típico de 640x480 pixels são processadas e os 36 pontos luminosos são detectados em media em 1150 ms. Então, e traçada a elipse que melhor se ajusta a estes pontos e os raios de maior e menor dimensão são calculados em pixels. Todo o processo e realizado em media em 1199 ms. A contribuição deste trabalho e mostrar a viabilidade de transformar o ceratômetro de lâmpada de fenda em um aparelho portátil. / This work is about software development based on digital image processing techniques for corneal astigmatism measurements for portable devices. The physical system comprises a device adapted for slit lamps and projects 36 light spots displayed in a precise circle at the lachrymal film of the examined cornea. Keratometry is provided by the analisys of displacement, size and deformation of the reflected image of the light spots. The software presented in this project was developed to be installed mainly for mobile devices that provide the Java ME platform, ie, it can be implemented in portable computers. Furthermore, it allows portability for keratometers and is a previous work for a portable corneal topographer It also shows viability of portability for the keratometer, ie, the original keratometer images in Slit Lamp, developed by the Laboratory of Ophthalmic Instrumentation, were embedded in mobile devices and have been processed. The BMP type images, - typical size of 640x480 pixels - are processed and the 36 points of light are detected in an average of 1150 ms. The best fitting ellipse in the reflected image of these points provides the major and minor elpise radii in pixels. The entire process is performed in 1199 ms as an avarage. The contribution of this work is to show the viaibility of transforming the keratometer for Slit Lamps in a handheld device.