Orientador: Solange Maria de Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:47:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marchini_MonikellydoCarmoNascimento_M.pdf: 1171679 bytes, checksum: e017160a8fc47671be3a04ceeee1a993 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O diagnóstico de fraturas radiculares longitudinais sem separação dos fragmentos é um grande desafio na prática clínica. Portanto, o objetivo neste trabalho foi avaliar a eficácia da Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (TCFC) na detecção de fraturas radiculares longitudinais e comparar as imagens adquiridas e reconstruídas com o mesmo voxel com as imagens reconstruídas com voxels menores aos de aquisição. Para realização desta pesquisa foram utilizados 40 dentes humanos posteriores extraídos que foram instrumentados com o sistema rotatório K3. As fraturas obtidas se caracterizaram por serem incompletas e sem separação dos fragmentos, sendo realizadas em uma máquina de ensaio universal (Instron 4411), com a introdução de uma ponta cônica com força controlada aplicada na entrada dos canais. Para aquisição das imagens, os dentes foram posicionados em uma mandíbula macerada e escaneados em um aparelho de TCFC antes e após a realização das fraturas. As imagens foram adquiridas utilizando-se 3 protocolos com tempos de aquisição de 10, 20 e 40 segundos e valores de voxel de 0,4; 0,3; e 0,25mm, respectivamente. Depois de reconstruídas em um mesmo voxel (0,25mm), foram avaliadas nos três planos de corte (axial, coronal e sagital) por 3 avaliadores. Após a análise estatística de Mc Nemar e curva ROC, foi observado que não houve diferença estatisticamente significante entre as imagens adquiridas/reconstruídas com valores de voxel de 0,4/0,25mm(p= 0,0022), 0,3/0,25mm (p= 0,0056) e 0,25/0,25mm (p= 0,0005). A sensibilidade (50%, 55% e 70%), especificidade (90%, 90% e 100%) e acurácia (70%, 72,5% e 85%) aumentaram de acordo com a diminuição do valor do voxel adquirido. Conclui-se que a TCFC mostrou-se eficaz no diagnóstico de fraturas radiculares longitudinais e que as imagens reconstruídas com voxels menores aos de aquisição diminuíram a sensibilidade e a especificidade em relação às imagens adquiridas e reconstruídas com o mesmo voxel, porém estatisticamente não obtiveram diferenças significantes entre si na detecção dessas fraturas / Abstract: Longitudinal root fractures diagnosis with no separation of the fragments is a greater challenge in clinical practice. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effectiveness of Cone Beam Computed Tomography (CBCT) in the detection of longitudinal root fractures and to compare the images acquired and reconstructed with the same voxel in the reconstructed images with the smaller acquisition voxels. For this study, 40 extracted human posterior teeth were instrumented with K3 rotary system. The fractures obtained were characterized by incompleteness and without separation of the fragments, being held in a universal testing machine (Instron 4411) with the introduction of a conical tip with controlled force applied inside the root. For image acquisition, the teeth were placed in a dry mandible and scanned on a CBCT device before and after the fractures. Images were acquired with 3 protocols for acquisition times of 10, 20 and 40 seconds, voxel values of 0.4 mm, 0.3 mm and 0.25 mm, respectively. After reconstructed in the same voxel (0.25 mm) were evaluated in three planes (axial, coronal and sagital) for 3 observers. After statistical McNemar analysis and ROC curve was observed that there was no statistically significant difference between images acquired/reconstructed with voxel values of 0.4/0,25 mm (p = 0.0022), 0.3/0,25 mm (p = 0.0056) and 0.25/0,25 mm (p = 0.0005). The sensitivity (50%, 55% and 70%), specificity (90%, 90% and 100%) and accuracy (70%, 72.5% and 85%) increased according to the declining value of the acquired voxel. It could be concluded the CBCT proved to be effective in the diagnosis of longitudinal root fractures and that the images reconstructed with the smaller acquisition voxels decreased sensitivity and specificity regarding the images acquired and reconstructed with the same voxel, but had no statistically significant differences each other in detecting these fractures / Mestrado / Radiologia Odontologica / Mestre em Radiologia Odontológica

Orientador: Lucio Tunes dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-06T01:09:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camargo_AnaCarolina_M.pdf: 3666219 bytes, checksum: 1c8c0d68b9fefa425dbd20b478818406 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: É comum ser preciso reconstruir funções cujas amostras não estão numa grade igualmente espaçada. Isto é devido ao fato que alguns dos algoritmos mais usados requerem amostras em uma grade Cartesiana regular (uniforme). Portanto, é necessário fazer uma reamostragem uniforme, i.e., interpolar as amostras não uniformes em um conjunto de pontos igualmente espaçados. Neste trabalho, primeiro mostramos que o problema de reamostragem pode ser formulado como um problema de resolver um sistema de equações lineares. Uma solução para este sistema pode ser encontrada utilizando a matriz pseudoinversa, um processo que é impraticável para um número grande de variáveis. A partir de características do problema, é possível desenvolver um algoritmo melhor, o qual usa apenas um número limitado de amostras para calcular cada amostra uniforme, transformando o problema original numa seqüência de sistemas lineares com menos variáveis. O resultado final pode ser visto como ótimo e computacionalmente eficiente. Aplicações são apresentadas para demonstrar a eficiência deste método / Abstract: Its common to be needed to reconstruct functions which samples falls on a nonequally spaced grid. This is due to the fact that some of the most used algorithms require samples in a regular (uniform) Cartesian grid. Therefore, it is necessary to make an uniform resampling, i.e., to interpolate the nonuniform samples in a set of equally spaced points. In this work, it is first shown that the resampling problem can be formulated as a problem of solving a system of linear equations. A solution for this system can be found using the pseudoinverse matrix, a process that is impractical for a large number of variables. From particular characteristics of the problem, it is possible to develop a better algorithm, which only uses a limited number of samples to calculate each uniform sample, transforming the original problem into a sequence of linear systems with less variables. The final result can be viewed as both optimal and computationally efficient. Applications are presented to demonstrate the efficiency of the method / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

A tecnologia de reatores multifásicos é o coração das transformações químicas de todos os processos industriais, concretamente 99% dos reatores trabalham com a presença de uma ou mais fases. A tomografia é uma técnica poderosa capaz de determinar o efeito de parâmetros operacionais e de desenho na distribuição do holdup das fases, visualizando sistemas opacos de uma forma não invasiva. Um tomógrafo computadorizado de fonte única (SSCT) com capacidade de gerar imagens para as distribuições de holdup em sistemas com duas fases dinâmicas foi desenvolvido e validado com sucesso no CTR/IPEN. Algoritmos para reconstrução de imagens analíticos e discretos ou iterativos (estatísticos) foram desenvolvidos e implementados para tais aplicações e depois comparados. O SSCT foi utilizado para determinar as distribuições de porosidades e de holdup dos sólidos para uma coluna de recheio aleatório. Na Washington University em St. Louis, no Laboratório de Engenharia da Reação Química (CREL), um tomógrafo com duas fontes radioativas (DSCT) capaz de gerar imagens da distribuição do holdup das fases para sistemas dinâmicos com três fases móveis foi validado com êxito. Uma nova metodologia para reconstrução de imagens, que garantiu alta precisão na geração das distribuições do holdup em sistemas de grande porte, foi aplicada. O DSCT permitiu avaliar a influência de parâmetros de operação e do desenho de um aerador em um bioreator na escala piloto. O efeito do desenho de um distribuidor de gás líquido e do regime de escoamento foram determinados para um reator monolítico utilizando o DSCT. Os equipamentos e técnicas desenvolvidas neste trabalho podem ser considerados como uma ferramenta efetiva de pesquisa, intensificando estudos experimentais em uma grande gama de sistemas multifásicos através de geração de imagens. Para isto, foram superadas várias limitações comuns a outras técnicas tomográficas existentes utilizadas no estudo de sistemas com duas e três fases dinâmicas, onde os conhecimentos adquiridos nestes estudos poderão melhorar a compreensão básica dos efeitos de desenho e dinâmica em reatores multifásicos. / It is important to recognize that at the heart of chemical transformations in all process and energy industries is multiphase reator technology, as over 99% of reator systems require the presence of more than one phase for proper operation. Tomography is a powerful technique capable of determining the effect of operating and design parameters on the phase holdup distribution by visualization in opaque flow systems in a noninvasive manner. A single source computed tomography (SSCT) system capable of imaging phase holdup distribution in two phases flow was successfully developed and validated at CTR/IPEN. Analytical and discrete (statistical) image reconstruction algorithms were developed and compared between them. SSCT has been applied to characterize the gas holdup and porosity distributions in a random packed column. At the Chemical Reaction Engineering Laboratory (CREL) of Washington University in St Louis, a novel dual source computed tomography (DSCT) system capable of imaging phase holdup distribution in three phases flow was successfully developed and validated. A new image reconstruction methodology was applied for the image reconstruction of the DSCT which enables accurate imaging of the phase holdup distribution in large scale multiphase systems. DSCT has been applied to characterize the effect of operating parameters and sparger design on the liquid flow behavior of a pilot scale anaerobic bioreactor. Performance studies were carried to access the performance of a gas-liquid distributor and liquid flow in a monolithic reactor using the DSCT. The scanners and techniques developed as part of this work provides an effective research tool for expanding experimental research in a wide range of multiphase flow systems via imaging. It has overcome many limitations, common to the various tomography techniques that exist for imaging systems with two and three phase flow. The knowledge gained from these studies improves the fundamental understanding of the effects of design and dynamics of multiphase reactors.

A tecnologia de reatores multifásicos é o coração das transformações químicas de todos os processos industriais, concretamente 99% dos reatores trabalham com a presença de uma ou mais fases. A tomografia é uma técnica poderosa capaz de determinar o efeito de parâmetros operacionais e de desenho na distribuição do holdup das fases, visualizando sistemas opacos de uma forma não invasiva. Um tomógrafo computadorizado de fonte única (SSCT) com capacidade de gerar imagens para as distribuições de holdup em sistemas com duas fases dinâmicas foi desenvolvido e validado com sucesso no CTR/IPEN. Algoritmos para reconstrução de imagens analíticos e discretos ou iterativos (estatísticos) foram desenvolvidos e implementados para tais aplicações e depois comparados. O SSCT foi utilizado para determinar as distribuições de porosidades e de holdup dos sólidos para uma coluna de recheio aleatório. Na Washington University em St. Louis, no Laboratório de Engenharia da Reação Química (CREL), um tomógrafo com duas fontes radioativas (DSCT) capaz de gerar imagens da distribuição do holdup das fases para sistemas dinâmicos com três fases móveis foi validado com êxito. Uma nova metodologia para reconstrução de imagens, que garantiu alta precisão na geração das distribuições do holdup em sistemas de grande porte, foi aplicada. O DSCT permitiu avaliar a influência de parâmetros de operação e do desenho de um aerador em um bioreator na escala piloto. O efeito do desenho de um distribuidor de gás líquido e do regime de escoamento foram determinados para um reator monolítico utilizando o DSCT. Os equipamentos e técnicas desenvolvidas neste trabalho podem ser considerados como uma ferramenta efetiva de pesquisa, intensificando estudos experimentais em uma grande gama de sistemas multifásicos através de geração de imagens. Para isto, foram superadas várias limitações comuns a outras técnicas tomográficas existentes utilizadas no estudo de sistemas com duas e três fases dinâmicas, onde os conhecimentos adquiridos nestes estudos poderão melhorar a compreensão básica dos efeitos de desenho e dinâmica em reatores multifásicos. / It is important to recognize that at the heart of chemical transformations in all process and energy industries is multiphase reator technology, as over 99% of reator systems require the presence of more than one phase for proper operation. Tomography is a powerful technique capable of determining the effect of operating and design parameters on the phase holdup distribution by visualization in opaque flow systems in a noninvasive manner. A single source computed tomography (SSCT) system capable of imaging phase holdup distribution in two phases flow was successfully developed and validated at CTR/IPEN. Analytical and discrete (statistical) image reconstruction algorithms were developed and compared between them. SSCT has been applied to characterize the gas holdup and porosity distributions in a random packed column. At the Chemical Reaction Engineering Laboratory (CREL) of Washington University in St Louis, a novel dual source computed tomography (DSCT) system capable of imaging phase holdup distribution in three phases flow was successfully developed and validated. A new image reconstruction methodology was applied for the image reconstruction of the DSCT which enables accurate imaging of the phase holdup distribution in large scale multiphase systems. DSCT has been applied to characterize the effect of operating parameters and sparger design on the liquid flow behavior of a pilot scale anaerobic bioreactor. Performance studies were carried to access the performance of a gas-liquid distributor and liquid flow in a monolithic reactor using the DSCT. The scanners and techniques developed as part of this work provides an effective research tool for expanding experimental research in a wide range of multiphase flow systems via imaging. It has overcome many limitations, common to the various tomography techniques that exist for imaging systems with two and three phase flow. The knowledge gained from these studies improves the fundamental understanding of the effects of design and dynamics of multiphase reactors.

O uso de programas de computador para simular a formação de complexos entre proteínas é uma abordagem importante para melhor compreensão de como estas moléculas interagem. A representação paramétrica e a representação em polinômios tridimensionais de Zernike são ambas descrições compactas de superfícies moleculares baseadas em harmônicos esféricos utilizadas para visualização e comparação de superfícies moleculares e para atracamento de proteínas. Entretanto, apresentam limitações como restrição à topologia da superfície e dificuldade de representação de funções arbitrárias. Neste estudo, procurou-se refinar a capacidade de representação destes métodos para obtenção de elevada qualidade de reprodução e aplicabilidade a superfícies de topologia arbitrária. Através da análise de diversos algoritmos de suas etapas, foi possível identificar os estágios de cálculo de malha triangular de superfície molecular e de mapeamento esférico como os mais influentes na qualidade da representação paramétrica em harmônicos esféricos, e a alta sensibilidade a mudança de valores nas funções projetadas na qualidade da representação em Zernike 3D. A incorporação de um método de cálculo de superfícies que gera uma malha com elevada regularidade, aliado a um moderno algoritmo de mapeamento esférico garantiu baixo nível de distorções e obtenção de superfícies reconstruídas de alta qualidade. Uma técnica de detecção de similaridade entre superfícies de diferentes conformações de um ensemble permitiu compartilhamento de partes da descrição entre várias superfícies, com correspondente redução de volume de dados e de demanda por processamento, e com influência controlável nas distorções introduzidas. Um modo diferente de organização dos dados de entrada causou melhoria na qualidade de reconstrução de funções gerais em Zernike 3D, embora com a introdução de um mapa para restauração da função. Os resultados obtidos indicam aplicação promissora dos métodos em docking de proteínas com alto nível de detalhes. / Using computer programs to simulate protein complex formation is an important approach for better comprehension of the interaction mechanisms of such molecules. The parametric representation and the Zernike polynomial method are both compact representations of molecular surfaces based on spherical harmonics, used for visualization and comparison of molecules and for protein-protein docking. They pose, however, limitations regarding surface topology and difficulty in representing arbitrary functions. In this study, the representation capacity of such methods were refined to attain high quality reproductions and applicability to arbitrary topologies. Throughout the analysis of several algorithms, the stages of surface mesh calculation and spherical mapping were identified as highly influential on the quality of the spherical harmonics parametric representation, while high sensibility to changes in the function values were identified as an influential factor for projections in 3D Zernike. A surface calculation method that generates a highly regular mesh was adopted and paired with a modern spherical mapping algorithm to yield reconstructions with low level of distortions and high quality surfaces. Similarity among surfaces from different structures in a conformational ensemble were detected to allow sharing of portions of the description among several surfaces, with corresponding reduction in data volume and processing demand and controllable influence of distortions. A new input data organization method improved the reconstruction quality of general functions in 3D Zernike, although introducing a map to restore the function. Results indicate promising application of the methods in highly detailed protein-protein docking.

São apresentadas técnicas para a extração de feições humanas a partir de duas imagens ortogonais, por onde será possível gerar um modelo tridimensional para futura síntese da face humana. Como o propósito deste estudo é trabalhar com faces humanas, partiu-se do princípio que esta possui características bem conhecidas, tais como posicionamento dos olhos, boca, nariz, curvatura, etc. Aproveitando esse conhecimento prévio, foi buscado inseri-lo no contexto geral e facilitar o reconhecimento automático das partes procuradas, construindo algoritmos que busquem essas características em regiões específicas da face. Essa abordagem, embora torne o processo mais veloz, acaba impondo restrições ao modelo que, contudo, não impossibilita sua execução na grande maioria dos casos. Extraídas as feições nas duas vistas, foi desenvolvido um trabalho de calibração das imagens e a partir das informações bidimensionais foi criado o modelo tridimensional. Por fim, o depósito da textura sobre o novo modelo é apresentado, que se baseia na extração da textura das duas imagens ortogonais previamente obtidas, que deverão ser suavizadas e posteriormente transferidas para a superfície.

Este trabalho é um estudo de técnicas de Síntese de Imagens e o desenvolvimento de um sistema de sintetização de cenas, envolvendo ambientes abertos, cujo conteúdo principal é a água. Para este modelo são permitidas a presença de oscilações da superfície e evolução desta movimentação em um modelo de animação. É usada a técnica de bump mapping para simular as ondas, que se fundamenta em métodos procedurais baseados em função de ruído. Vários aprimoramentos referentes a modelos de iluminação são apresentados, os quais têm como primitivas básicas características do modelo Phong. A animação da superfície é realizada por um processo baseado em animação de espaço sólido, onde o elemento variante é a textura. Para dar suporte às rotinas de síntese, desenvolveu-se uma aplicação que integra as técnicas de iluminação, textura e animação, onde, por meio de interfaces gráficas, são configurados diversos aspectos de luminosidade, posição do observador, características de fontes luminosas, perturbação e forma de ondas. Como resultado do processo de síntese, obtém-se um conjunto de quadros que são usados na composição da animação.

A dopamina (DA) é um neurotransmissor sintetizado nos neurônios dopaminérgicos da substância nigra, possuindo efeito importante sobre o Sistema Nervoso Central (SNC), dentre as quais a sensação de prazer e a motivação. Uma alteração nos transportadores de dopamina (DATs) se caracteriza por uma desordem progressiva do movimento devido à disfunção dos neurônios secretores de dopamina, gerando a Doença de Parkinson (DP). Por ser um distúrbio mais comum entre um espectro de doenças neurológicas, é necessário um estudo mais aprofundado para melhor diagnóstico. Esta dissertação apresenta um estudo do desempenho do filtro butterworth passa-baixa na reconstrução analítica Filtered Backprojection - FBP e reconstrução iterativa Ordered Subsets Expectation Maximization - OSEM, para garantir a qualidade da imagem de SPECT cerebral, adquirida pelo fantoma antropomórfico estriatal. Por avaliação interindividual de quatro especialistas em medicina nuclear, foram aplicadas notas para a análise visual das imagens, garantindo a qualidade da resolução espacial, contraste, ruído e diferenciação anatômica do corpo estriado. Para cada tipo de reconstrução, houve 49 imagens do corpo estriado, variando os valores das covariáveis apresentadas pelos algoritmos (iteração, subsets, ordem e frequência de corte). A fim de resultados consistentes, foram utilizados a regressão linear e o teste T-Student pareado. Os dados coletados demonstraram que é necessário utilizar um intervalo confiável de frequência de corte para FBP (0,9 a 1,6) e para OSEM (1,2 a 1,5) e variar a ordem de 0 a 10 que não influenciará a imagem. Para a reconstrução OSEM, ficou comprovado que o valor de iteração (i) e o número de subsets (s) que garantem melhor qualidade foram os mesmos que a empresa do algoritmo utilizado sugeriu (3i 8s). Esta, também, mostrou evidências de melhor qualidade da imagem, quando comparada à reconstrução FBP. Para uma imagem de qualidade, representando uma reconstrução confiável e uma análise visual segura, é necessário utilizar o intervalo de valores encontrados das covariáveis ordem e frequência de corte do filtro butterworth passa-baixa na reconstrução FBP e OSEM. Também é necessário utilizar o valor de iteração e subsets que a empresa sugeriu, e a reconstrução OSEM mostrou superioridade nas imagens comparadas à FBP, mas se o serviço não utilizar ainda este tipo de algoritmo, a imagem com FBP no intervalo proposto também garantirá a qualidade. / Dopamine is a synthesized neurotransmitter in dopaminergic neurons of the substantia nigra where it has an important effect on the central nervous system (CNS), such as the feeling of pleasure and motivation. A change in the dopamine transporters (DATs) is characterized by a progressive disorder of movement due to a dysfunction of the dopamine secreting neurons, causing Parkinson\'s Disease (PD). As it is a more common disorder among a spectrum of neurological diseases, further studies are necessary for a better diagnosis. This study presents an investigation on the performance of the low-pass butterworth filter in the Filtered Backprojection analytic reconstruction - FBP and Ordered Subsets Expectation Maximization iterative reconstruction - OSEM to ensure the quality of brain SPECT image, acquired by the anthropomorphic striatal phantom. By individual evaluation of four nuclear medicine specialists, grades were applied to the visual analysis of the images, ensuring the quality of the spatial resolution, contrast, noise and anatomical differentiation striatum. For each type of reconstruction, there were 49 pictures of the striatum, varying the values of covariates submitted by the algorithms (iteration, subsets, order and cutoff frequency). In order to obtain consistent results, we used linear regression and T-Student paired test. The collected data showed that it is necessary to use a reliable interval of cutoff frequency for both the FBP (0.9 to 1.6), and OSEM (1.2 to 1.5), and varying the order of 0 to 10, which does not influence the image. For OSEM reconstruction, it has been verified that the iteration value (i) and the number of subsets (s) ensuring best quality was the same as the company\'s algorithm suggested (3i 8s). This also showed evidence of better image quality when compared to FBP reconstruction. For an image quality, representing a reliable reconstruction and a safe visual analysis, you must use the range of values found of covariates order and cutoff frequency of the butterworth low-pass filter on the FBP and OSEM reconstruction. You must also use the iteration value and subsets that the company suggested and the OSEM reconstruction showed superiority on the images compared to FBP, but if the service does not use this type of algorithm, the image with FBP in the proposed range, also ensures quality.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-24Bitstream added on 2014-11-10T11:58:47Z : No. of bitstreams: 1 000790764.pdf: 3238994 bytes, checksum: f2fdaf11b3e4db2185fb27b148d75971 (MD5) / O processo de restauração de imagens tem como objetivo melhorar as imagens corrompidas por ruídos e borramentos. Técnicas iterativas podem controlar melhor o algoritmo de restauração a fim de restaurar detalhes em regiões borradas sem aumentar o ruído. Técnicas baseadas em Projeção em Conjuntos Convexos (Projections onto Convex Sets - POCS) tem sido utilizadas no contexto de restauração de imagens, projetando a solução em um hiperespaço até que algum critério de convergência seja encontrado. O resultado esperado é uma imagem melhor ao final de um número desconhecido de projeções. O número de conjuntos convexos e suas combinações permitem construir vários algoritmos de restauração de imagens baseados em POCS. O presente trabalho utiliza dois conjuntos convexos: Row-Action Projections (RAP) e Limited Amplitude (LA). O algoritmo RAP possui um parâmetro de relaxação que depende das características da imagem que será restaurada. Assim, valores errados de podem conduzir a uma pobre restauração. Propomos achar o valor de modelando o problema como de otimização e utilizando diferentes técnicas evolucionistas. Além disso, é possível utilizar os parâmetros de restauração aprendidas sobre uma imagem e empregá-los para uma outra imagem / The process of image restoration aims to enhance images corrupted by noise and blurred. Iterative techniques can better control the restoration algorithm in order to restore blurred regions in details without increasing noise. Techniques based on Projection Sets in Convex (Projections onto Convex Sets - POCS) have been used in the context of image restoration by projecting the solution in a hyperspace until some convergence criterion is met. The expected result is a better picture at the end of an unknown number of projections. The number of convex sets and its combinations allow you to build several image restoration algorithms based on POCS. This study uses two convex sets: Row Action Projections (RAP) and Limited Amplitude (LA). The RAP algorithm has a relaxation parameter depends on the characteristics of the image that will be restored. Thus, erroneous values of can lead to a poor restoration. We propose to find the value of as the problem of modeling and optimization using different evolutionary techniques. Furthermore, is possible to use the parameters learned in restoring an image, and use them to another image

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFVS.pdf: 1180703 bytes, checksum: 9100eb794f6c0baf44418e34c9b1ed49 (MD5) Previous issue date: 2001-08-31 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this dissertation four algorithms are presented for the tomographic reconstruction of images using methods denominated POCS - Projections onto Convex Sets, which are the ART - Algebraic Reconstruction Technique, the SIRT - Simultaneous Iterative Reconstructive Technique, the sequencial POCS and parallel POCS. A comparison is made between the reconstruction methods named above, in the presence of noise and in the reconstruction from limited view. In each reconstruction, the result of each iteration is compared with the desired image, also showing the convergence curve for each method. For the tomographic reconstructions, projections from test bodies obtained throught simulation were used and also experimental projections obtained by the mini-tomograph scanner of CNPDIA-EMBRAPA. Although were considered only the reconstruction based an projections obtained with parallel beams, the methods here described can also reconstruct images that are independent of the source-detector geometry used by the tomograph scanner. The use of restrictions over the solutions, as in the case of serial and parallel POCS, demonstrated efficiency in reducing the variability due to the ill-conditioning of the problem. / Nesta dissertação são apresentados quatro algoritmos para reconstrução tomográfica de imagens utilizando o método de projeções em conjuntos convexos (POCS - Projections onto Convex Sets), sendo eles o ART (Algebraic Reconstruction Technique), o SIRT (Simultaneous Iterative Reconstructive Technique), o POCS sequencial e o POCS paralelo. É feita a comparação entre os métodos de reconstrução, acima citados, na presença de ruído e na reconstrução à partir de ângulos limitados. Em cada reconstrução o resultado obtido em cada iteração é comparado com a imagem desejada, mostrando-se também o gráfico de convergência de cada método. Utilizaram-se, para reconstrução tomográfica, projeções de corpos de testes obtidas através de simulação e também projeções obtidas experimentalmente no minitomógrafo do CNPDIA-EMBRAPA. Embora seja considerada somente a reconstrução a partir de projeções obtidas em tomógrafos com feixe de raios paralelos, os métodos expostos podem reconstruir imagens independentemente da geometria fonte-detetor utilizada pelo tomógrafo. O uso de restrições sobre as soluções, como no caso dos métodos POCS sequencial e paralelo, mostrou-se eficaz para reduzir as variações devido ao malcondicionamento do problema.