[EN] Abstract The present doctoral thesis analyzes, chronologically, the historical circumstances and multiple factors that create photographic manipulation, as well as the public's reception of a doctored image. The guiding thread of this research is the documental and journalistic photography. Since these fields are were the consequences of doctored images produce greater impact into society and contemporary culture. By raising different kinds of doctored photography, it has been regarded convenient to make a small historical review about manipulation, in order to comprehend the characteristics and creative contributions in the culture and society from other era. But the essential part of this investigation is on the third chapter, where is analyzed and is exemplified, with different cases, the role of simulation and manipulation of digital photography, as well as, the implications that has on the observer, developing profound mistrust about the truth of images and what really counts. / [ES] Resumen La presente tesis doctoral analiza, de manera cronológica, las circunstancias históricas y los múltiples factores que dan origen a la manipulación fotográfica, así como las repercusiones implícitas en la recepción de estas obras por parte del público. El hilo conductor de esta investigación es la fotografía documental y periodística, ya que en estos ámbitos es en los que las consecuencias de la manipulación, sean del tipo que sean, producen mayores efectos en la sociedad y la cultura contemporánea. Al plantear los tipos de manipulación, se ha creído conveniente hacer una pequeña revisión histórica para comprender las características y aportaciones de la manipulación fotográfica en la cultura y sociedad de otras épocas. Pero el núcleo esencial de la investigación se encuentra en el capítulo 3 en que se investiga y ejemplifica con casos de estudio el papel de la manipulación y la simulación fotográfica digital y las implicaciones que ha generado en el público, creando una postura generalizada de desconfianza hacia la veracidad de la imagen y aquello que cuenta. / [CAT] Resum La present tesi doctoral analitza, de manera cronològica, les circumstàncies històriques i els múltiples factors que donen origen a la manipulació fotogràfica, així com les repercussions implícites en la recepció d'aquestes obres per part del públic. El fil conductor d'aquesta recerca és la fotografia documental i periodística, ja que és en aquests àmbits en que les conseqüències de la manipulació, siguin del tipus que siguin, produeixen majors efectes en la societat i la cultura contemporània. En plantejar els tipus de manipulació, s'ha cregut convenient fer una petita revisió històrica per comprendre les característiques i aportacions de la manipulació fotogràfica en la cultura i societat d'altres èpoques. Però el nucli essencial de la recerca es troba en el capítol 3 en què s'investiga i exemplifica amb casos d'estudi el paper de la manipulació i la simulació fotogràfica digital i les implicacions que ha generat en el públic, creant una postura generalitzada de desconfiança cap a la veracitat de la imatge i allò que explica. / Molinari Tato, S. (2016). Realidades ficticias de la imagen fotográfica. Simulaciones de la realidad en el mundo contemporáneo [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63256 / TESIS

Neste trabalho são apresentadas, complementadas e melhoradas duas técnicas de restauração de imagens: uma abordando o problema de retoque digital/remoção de objetos enquanto a segunda é direcionada ao problema deneliminação de ruído. Em ambas as técnicas, a ideia é trabalhar com imagens contendo texturas e outras características de interesse para um observador humano como a preservação de padrões, bordas, estruturas e regiões de natureza oscilatória. A técnica descrita sobre retoque digital de imagens combina difusão anisotrópica, síntese de texturas, busca dinâmica e um novo termo empregado no mecanismo de atribuição da ordem de prioridade durante o processo de reconstrução. Assim, dada uma imagem com regiões a serem recompostas, uma técnica de difusão anisotrópica é aplicada à imagem afim de se obter um mapa de saliência contendo bordas, estruturas e demais informações de baixa frequência da imagem. Na sequência, um mecanismo de prioridade baseado em um novo termo de confiabilidade regularizado é calculado a partir da combinação do mapa anteriormente gerado com a equação do transporte. Tal mecanismo é utilizado para determinar a ordem de preenchimento das partes faltantes da imagem. Para essa tarefa, a abordagem apresentada utiliza uma nova medida de similaridade entre blocos de pixels(amostrados dinamicamente para acelerar o processo), afim de encontrar os melhores candidatos a serem alocados nas regiões danificadas. A técnica destinada à remoção de ruídos alia a teoria da difusão anisotrópica, técnicas de análise harmônica e modelos numéricos de discretização de EDPs não-lineares em uma equação diferencial parcial regularizada, a qual atua de forma incisiva em regiões mais homogêneas da imagem e de forma mais suave em regiões caracterizadas como textura e bordas, preservando, assim, essas regiões. Além da natureza anisotrópica, a EDP procura recompor partes texturizadas perdidas no processo de eliminação de ruído através da aplicação de técnicas robustas de análise harmônica. Uma validação teórica e experimental para esta EDP e um estudo do ajuste paramétrico do método de eliminação de ruído baseado nesta EDP foram realizados neste trabalho. A eficiência e a performance das técnicas propostas são atestadas por meio das análises experimentais quantitativas e qualitativas com outras abordagens clássicas da literatura. / In this work two techniques of image restoration are presented, complemented and improved: one approaching the problem of image inpainting/object removal problem while the second one dealing with the image denoising problem. In both cases, the core idea is to process images containing textures and other features perceptible to a human observer such as patterns, contours, structures and oscillatory information. The image inpainting technique combines anisotropic diffusion, texture synthesis, dynamic search and a mechanism to set the order of priority during the image completion process. More precisely, given an image and target region to be inpainted, an anisotropic diffusion technique is applied in order to generate a saliency map containing edges, structures and other low frequency parts of the image. Next, apriority mechanism based on a new biased confidence term is computed from the map previously generated with the transport equation to define the level of priority of the pixels during the filling procedure. To accomplish this task, the presented approach employs a novel measure of similarity wich measures the distance between blocks of pixels (sampled dynamically to speed up the process) in order to find the best candidates to be allocated in the damaged regions. The technique devoted to denoising an image combines the theory of anisotropic diffusion, harmonic analysis techniques and numerical models into a regularized partial differential equation, which diffuses the pixels more incisively on homogeneous regions of the image while still seeking to attenuate regions formed by textures and patterns, thus preserving those information. Moreover, the proposed PDE aims at recovering texturized regions which have been degraded during the denoising process by employing harmonic analysis tools. A theoretical and experimental validation for this EDP and a study of the parametric adjustment of the image denoising method based on this EDP were performed in this work. The effectivenss and performance of the proposed approaches are attested through a comprehensive set of comparisons against other representative techniques in the literature.

Neste trabalho são apresentadas, complementadas e melhoradas duas técnicas de restauração de imagens: uma abordando o problema de retoque digital/remoção de objetos enquanto a segunda é direcionada ao problema deneliminação de ruído. Em ambas as técnicas, a ideia é trabalhar com imagens contendo texturas e outras características de interesse para um observador humano como a preservação de padrões, bordas, estruturas e regiões de natureza oscilatória. A técnica descrita sobre retoque digital de imagens combina difusão anisotrópica, síntese de texturas, busca dinâmica e um novo termo empregado no mecanismo de atribuição da ordem de prioridade durante o processo de reconstrução. Assim, dada uma imagem com regiões a serem recompostas, uma técnica de difusão anisotrópica é aplicada à imagem afim de se obter um mapa de saliência contendo bordas, estruturas e demais informações de baixa frequência da imagem. Na sequência, um mecanismo de prioridade baseado em um novo termo de confiabilidade regularizado é calculado a partir da combinação do mapa anteriormente gerado com a equação do transporte. Tal mecanismo é utilizado para determinar a ordem de preenchimento das partes faltantes da imagem. Para essa tarefa, a abordagem apresentada utiliza uma nova medida de similaridade entre blocos de pixels(amostrados dinamicamente para acelerar o processo), afim de encontrar os melhores candidatos a serem alocados nas regiões danificadas. A técnica destinada à remoção de ruídos alia a teoria da difusão anisotrópica, técnicas de análise harmônica e modelos numéricos de discretização de EDPs não-lineares em uma equação diferencial parcial regularizada, a qual atua de forma incisiva em regiões mais homogêneas da imagem e de forma mais suave em regiões caracterizadas como textura e bordas, preservando, assim, essas regiões. Além da natureza anisotrópica, a EDP procura recompor partes texturizadas perdidas no processo de eliminação de ruído através da aplicação de técnicas robustas de análise harmônica. Uma validação teórica e experimental para esta EDP e um estudo do ajuste paramétrico do método de eliminação de ruído baseado nesta EDP foram realizados neste trabalho. A eficiência e a performance das técnicas propostas são atestadas por meio das análises experimentais quantitativas e qualitativas com outras abordagens clássicas da literatura. / In this work two techniques of image restoration are presented, complemented and improved: one approaching the problem of image inpainting/object removal problem while the second one dealing with the image denoising problem. In both cases, the core idea is to process images containing textures and other features perceptible to a human observer such as patterns, contours, structures and oscillatory information. The image inpainting technique combines anisotropic diffusion, texture synthesis, dynamic search and a mechanism to set the order of priority during the image completion process. More precisely, given an image and target region to be inpainted, an anisotropic diffusion technique is applied in order to generate a saliency map containing edges, structures and other low frequency parts of the image. Next, apriority mechanism based on a new biased confidence term is computed from the map previously generated with the transport equation to define the level of priority of the pixels during the filling procedure. To accomplish this task, the presented approach employs a novel measure of similarity wich measures the distance between blocks of pixels (sampled dynamically to speed up the process) in order to find the best candidates to be allocated in the damaged regions. The technique devoted to denoising an image combines the theory of anisotropic diffusion, harmonic analysis techniques and numerical models into a regularized partial differential equation, which diffuses the pixels more incisively on homogeneous regions of the image while still seeking to attenuate regions formed by textures and patterns, thus preserving those information. Moreover, the proposed PDE aims at recovering texturized regions which have been degraded during the denoising process by employing harmonic analysis tools. A theoretical and experimental validation for this EDP and a study of the parametric adjustment of the image denoising method based on this EDP were performed in this work. The effectivenss and performance of the proposed approaches are attested through a comprehensive set of comparisons against other representative techniques in the literature.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:47:27Z : No. of bitstreams: 1 almeida_mp_me_sjrp.pdf: 4937582 bytes, checksum: 4d9c67bc8dda1a2e1a742ee59be238fa (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho propõe-se um filtro mediano seletivo e um filtro híbrido para eliminação de ruído impulsivo em imagens digitais monocromáticas. O primeiro é baseado em uma modificação do filtro mediano por meio de um detector de ruído impulsivo. O segundo é obtido combinando-se o filtro mediano seletivo com um modelo de retoque digital. A remoção de ruído impulsivo em uma imagem colorida é realizada por meio da extensão dos filtros propostos para cada canal de cor da imagem. Os experimentos realizados indicam que os métodos propostos são eficazes na restauração de imagens com grandes densidades de ruído. / In this paper a selective median filter and a hybrid filter for removing impulsive noise in digital grayscale images are proposed. The first is a median filter modification based on impulsive noise detector. The second is obtained by combining the selective median filter with a digital inpainting model. The noise removal in color image is obtained by extending the proposed filters for each color channel of the image. The experiments indicated that the proposed methods are powerful in restoring images with high densities noise.

Técnicas baseadas na Equação de Fluxo Bem-Balanceada têm sido muitas vezes empregadas como eficientes ferramentas para eliminação de ruídos e preservação de arestas em imagens digitais. Embora efetivas, essas técnicas demandam alto custo computacional. Este trabalho objetiva propor uma técnica baseada na abordagem multigrid para acelerar a solução numérica da Equação de Fluxo Bem-Balanceada. A equação de difusão é resolvida em uma malha grossa e uma correção do erro na malha grossa para as mais finas é aplicada para gerar a solução desejada. A transferência entre malhas grossas e finas é feita pelo filtro de Mitchell, um esquema bem conhecido que é projetado para preservação de arestas. Além disso, a equação do transporte e a Equação do Fluxo de Curvatura são adaptadas à nossa técnica para retoque em imagens e eliminação de ruí?dos. Resultados numéricos são comparados quantitativamente e qualitativamente com outras abordagens, mostrando que o método aqui introduzido produz qualidade de imagens similares com muito menos tempo computacional. / Techniques based on the Well-Balanced Flow Equation have been employed as an efficient tool for edge preserving noise removal. Although effective, this technique demands high computational effort, rendering it not practical in several applications. This work aims at proposing a multigrid-like technique for speeding up the solution of the Well- Balanced Flow equation. In fact, the diffusion equation is solved in a coarse grid and a coarse-to-fine error correction is applied in order to generate the desired solution. The transfer between coarser and finer grids is made by the Mitchell-Filter, a well known interpolation scheme that is designed for preserving edges. Furthermore, the solution of the transport and the Mean Curvature Flow equations is adapted to the multigrid like technique for image inpainting and denoising. Numerical results are compared quantitative and qualitatively with other approaches, showing that our method produces similar image quality with much lower computational time.

The visualization of a 3D image obtained from computerized tomography examinations has shown itself to be an important factor for increasing the quality of medical diagnoses and, consequently, treatment efficacy. There already exist on the market, several visualization softwares, which use different techniques to show the 3D tomography image. However, to show a high quality 3D image, sophisticated devices must be used to obtain slices, close to one another, thus increasing the incidence of X-ray given to the patient. An interpolation slice method which resulted from the TC examination produces good results, and is able to reduce the X-ray incidence upon the patient. This method must reconstruct the curvature from the patient s internal structures without using slices in close proximity. This work proposes a method of 3D image interpolation, composed of a juxtaposition of the slices from CT examination results. The goal of this method is to increase the quality of 3D visualization through the production of sharp and precise structure contours. This thesis proposes the division of the interpolation method into two steps. In the first step, the goal is to obtain an initial representation of the image in 3D, which is composed of real slices as well as virtual slices which are referred to in this work as initial virtual slices. In the second step, the empty spaces of the structure are recovered by the 3D image inpainting process. This work also proposes a method to obtain the initial virtual slice and two different methods for inpainting the 3D image. These inpainting methods are the transversal slice line prolongation method and the transportation and diffusion of information. Both methods use the differential equation theory. The transportation and diffusion of information method shows better results than other methods proposed in this work, besides this, this method presents better results than the linear interpolation and Goshtasby et al. [1] methods also implemented in this work. Visual and numerical comparisons are used to obtain this conclusion. The numerical measures used are statistical correlation, the PSNR and the Hausdorff distance [2]. The transportation and diffusion of information method shows itself able to produce better results than all the other tested methods. Besides this principal contribution, this work also developed a KIT to implement 2D and 3D CT visualize applications. / A visualização de imagens resultantes de exame de tomografia computadorizada (TC) em 3D ´e um fator importante para o aumento da precisão nos diagnósticos médicos e, consequentemente, na eficácia dos tratamentos. Atualmente existem diversos produtos no mercado, que fazem uso de várias técnicas existentes para apresentação de imagens tomográficas em 3D. Contudo, para se obter maior suavidade e precisão nos contornos das estruturas visualizadas em 3D, utiliza-se equipamentos capazes de produzir fatias paralelas do corpo humano muito próximas uma das outras, aumentando a exposição dos pacientes aos raios X. Um método de interpolação de fatias resultantes de exame de TC que forneça bons resultados, pode reduzir a incidência de raios X no paciente, pois esse método pode recuperar a curvatura das estruturas sem a necessidade de uma grande proximidade entre as fatias. Este trabalho propõe um método para a interpolação de imagem em 3D, formada pela justaposição de fatias de resultados de exames de tomografia computadorizada. O objetivo desse método ´e obter contornos suaves e precisos, melhorando os processos de visualização em 3D. Para isso, esta tese propõe a divisão do processo de interpolação em duas etapas. Na primeira etapa obtém-se uma representação inicial da imagem em 3D composta por fatias reais e por fatias denominadas de fatias virtuais iniciais e, na segunda etapa, restaura-se essas estruturas geradas com um processo de retoque de imagem em 3D. Este trabalho propõe também um método para obtenção da fatia virtual inicial e dois métodos diferentes para a realização do passo de retoque da imagem em 3D resultante da justaposição das fatias reais e virtuais iniciais. Esses métodos são o prolongamento de linhas nas fatias transversais e transporte e difusão de informações. Ambos os métodos utilizam a teoria de equações diferenciais. O método de transporte e difusão de informações demonstrou melhores resultados do que outro método proposto neste trabalho, além de obter melhores resultados do que os métodos de interpolação linear e Goshtasby e outros [1] implementados neste trabalho. Comparações visuais e comparações numéricas utilizando a correlação estatística, a PSNR e a distância de Haussdorff [2] foram realizadas para se obter essas conclusões. O método de transporte e difusão de informações é capaz de gerar contornos mais suaves e precisos que esses outros métodos testados. Além dessa contribuição principal, este trabalho também desenvolveu um KIT para a construção de aplicações visualizadoras de tomografias computadorizadas em 2D e em 3D. / Mestre em Ciências

Técnicas baseadas na Equação de Fluxo Bem-Balanceada têm sido muitas vezes empregadas como eficientes ferramentas para eliminação de ruídos e preservação de arestas em imagens digitais. Embora efetivas, essas técnicas demandam alto custo computacional. Este trabalho objetiva propor uma técnica baseada na abordagem multigrid para acelerar a solução numérica da Equação de Fluxo Bem-Balanceada. A equação de difusão é resolvida em uma malha grossa e uma correção do erro na malha grossa para as mais finas é aplicada para gerar a solução desejada. A transferência entre malhas grossas e finas é feita pelo filtro de Mitchell, um esquema bem conhecido que é projetado para preservação de arestas. Além disso, a equação do transporte e a Equação do Fluxo de Curvatura são adaptadas à nossa técnica para retoque em imagens e eliminação de ruí?dos. Resultados numéricos são comparados quantitativamente e qualitativamente com outras abordagens, mostrando que o método aqui introduzido produz qualidade de imagens similares com muito menos tempo computacional. / Techniques based on the Well-Balanced Flow Equation have been employed as an efficient tool for edge preserving noise removal. Although effective, this technique demands high computational effort, rendering it not practical in several applications. This work aims at proposing a multigrid-like technique for speeding up the solution of the Well- Balanced Flow equation. In fact, the diffusion equation is solved in a coarse grid and a coarse-to-fine error correction is applied in order to generate the desired solution. The transfer between coarser and finer grids is made by the Mitchell-Filter, a well known interpolation scheme that is designed for preserving edges. Furthermore, the solution of the transport and the Mean Curvature Flow equations is adapted to the multigrid like technique for image inpainting and denoising. Numerical results are compared quantitative and qualitatively with other approaches, showing that our method produces similar image quality with much lower computational time.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:06:36Z : No. of bitstreams: 1 casaca_wco_me_sjrp.pdf: 5215634 bytes, checksum: 291e2a21fdb4d46a11de22f18cc97f93 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho propomos quatro novas abordagens para tratar o problema de restauração de imagens reais contendo texturas sob a perspectiva dos temas: reconstrução de regiões danificadas, remoção de objetos, e eliminação de ruídos. As duas primeiras abor dagens são designadas para recompor partes perdias ou remover objetos de uma imagem real a partir de formulações envolvendo decomposiçãode imagens e inpainting por exem- plar, enquanto que as duas últimas são empregadas para remover ruído, cujas formulações são baseadas em decomposição de três termos e equações diferenciais parciais não lineares. Resultados experimentais atestam a boa performace dos protótipos apresentados quando comparados à modelagens correlatas da literatura. / In this paper we propose four new approaches to address the problem of restoration of real images containing textures from the perspective of reconstruction of damaged areas, object removal, and denoising topics. The first two approaches are designed to reconstruct missing parts or to remove objects of a real image using formulations based on image de composition and exemplar based inpainting, while the last two other approaches are used to remove noise, whose formulations are based on decomposition of three terms and non- linear partial di®erential equations. Experimental results attest to the good performance of the presented prototypes when compared to modeling related in literature.