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.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLNF.pdf: 4018611 bytes, checksum: ea78018b6d7b7ed5c77ddfac55ab78c3 (MD5) Previous issue date: 2003-05-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Space researches have been carried with the objective to forecast solar explosions, through images obtained by satellites equipped with X-ray telescopes. The highresolution solar images allow the study of the spatio-temporal dynamics of plasmamagnetic structures in arc shape, denominated coronal loops. The coronal loops can provide important information about the solar explosions dynamics that may cause serious perturbations in terrestrial communication systems. However, this information is subject to errors due to the spatial limitation imposed by bidimensional images. Motivated by the need to extract information of the tridimensional structure of the coronal loops, a method for 3D reconstruction of coronal loops from two X-ray tomographic images captured by the Japanese satellite Yohkoh was developed. This method of 3D reconstruction based on image morphing generates the intermediate images of the transversal sections of the loop using a image warping method controlled by a Bezier curve and an approach to Image 3D Interpolation using Bayesian Estimation Theory. Due to the need for the 3D reconstruction of the coronal loops in a reasonable time for study of the spatiotemporal dynamics, a parallel program was implemented to execute in a high performance parallel machine. / Pesquisas espaciais estão sendo realizadas com o objetivo de prever as explosões solares, através de imagens capturadas por satélites equipados com telescópios de raios-X. As imagens solares de alta resolução possibilitam o estudo da dinâmica espaço-temporal de estruturas plasma-magnéticas em forma de arco, denominadas arcos coronais. Os arcos coronais podem fornecer informações importantes sobre a dinâmica das explosões solares, que podem causar sérias perturbações nos sistemas de comunicação terrestre. No entanto, estas informações estão sujeitas a erros devido à limitação espacial imposta pelas imagens bidimensionais. Motivado pela necessidade de extrair informações da estrutura tridimensional dos arcos coronais, um método para reconstrução 3D de arcos coronais a partir de duas imagens tomográficas de raios-X observadas pelo satélite japonês Yohkoh foi desenvolvido. Este método de reconstrução 3D baseado em metamorfose de imagens gera as imagens intermediárias de seções transversais do arco coronal usando um método de deformação de imagens controlado por uma curva Bezier e um método de Interpolação 3D de Imagens usando a Teoria de Estimação Bayesiana. Devido à necessidade de reconstrução 3D de arcos coronais em um tempo razoável para estudo da dinâmica espaço-temporal, um programa paralelo de reconstrução 3D foi implementado para executar em uma máquina paralela de alto desempenho.