Orientador: Aluir Porfírio Dal Poz / Banca: Antônio Maria Garcia Tommaselli / Banca: Francisco Henrique de Oliveira / Resumo: Este trabalho apresenta uma metodologia para a predição de sombras projetadas por edifícios em vias urbanas usando imagens aéreas de alta-resolução e modelos digitais de elevações (MDE). Elementos de sombra podem ser usados na modelagem de informação contextual para, por exemplo, a extração semi-automática ou automática da malha viária a partir de imagens aéreas ou de satélite, principalmente em áreas urbanas densas. O contexto modela as relações entre os objetos numa imagem, como por exemplo, as relações entre edifícios e vias adjacentes. O uso de conhecimento contextual tem se tornado cada vez mais comum em processos de análise de imagem, principalmente em se tratando de cenas complexas. Este trabalho foi inspirado nas atuais possibilidades de se obter modelos digitais de elevações densos e acurados de áreas urbanas complexas a partir de dados de sistemas aerotransportados de varredura a laser. A metodologia proposta consiste de três etapas seqüenciais. Primeiramente, os contornos de telhados de edifícios são extraídos manualmente a partir de uma imagem altimétrica obtida pela transformação do MDE/laser. De maneira similar, os contornos dos limites das vias são extraídos, agora a partir da imagem de intensidade de retorno do pulso laser. Na etapa seguinte, os polígonos dos contornos de telhado são projetados nas vias adjacentes através do uso da projeção paralela. A direção das retas de projeção paralela é calculada a partir de dados de efemérides solares e do instante de tomada da imagem aérea. Finalmente, as partes dos polígonos de sombra que estão livres de obstruções perspectivas de edifícios são determinadas a partir da separação das regiões afetadas pela perspectiva de tomada. / Abstract: This research presents a methodology for prediction of building shadows cast on urban roads using high-resolution aerial images and Digital Elevation Models (DEM). Shadow elements can be used in the modeling of contextual information, as e. g., in the semiautomatic or automatic road network extraction from satellite or aerial images, mainly in dense urban areas. Context models the relations among objects in an image, as e. g., the relations among buildings and adjacent roads. The use of contextual knowledge has become more common in image analysis processes, mainly if complex scenes are present. This research drew inspiration from the present possibilities of obtaining accurate and dense DEM from airborne laser scanning data of complex urban areas. The proposed methodology consists in three sequential steps. First, the building roof contours are manually extracted from an intensity image generated from the laser DEM. In similar way, the road side contours are extracted, now from the radiometric information of the laser scanning data. Second, the roof contour polygons are projected onto the adjacent roads by using the parallel projection. The direction of the parallel straight lines is computed from the solar ephemeris, which depends on the taken time of the aerial photograph. Finally, the parts of shadow polygons that are freed of building perspective obstructions are determined, given rise to new shadow polygons. / Mestre

Acompanha 1 CD-ROM / Orientador: José Remo Ferreira Brega / Banca: Ildeberto Aparecido Rodello / Banca: Aparecido Nilceu Marana / Resumo: Algumas pesquisas mostram que a combinação de mais de uma tecnologia de sensor pode melhorar o rastreamento de movimentos, tornando-o mais preciso ou permitindo a implementação de aplicações que usam movimentos complexos, como nas línguas de sinais por exemplo. A combinação de dispositivos de rastreamento de movimentos vendidos comercialmente permite desenvolver sistemas de baixo custo e de fácil utilização. O Kinect, o Wii Remote e a 5DT Data Glove Ultra são dispositivos que usam tecnologias que fornecem informações complementares de rastreamento de braços e mãos, são fáceis de usar, têm baixo custo e possuem bibliotecas de desenvolvimento gratuitas, entre outras vantagens. Para avaliar a combinação desses dispositivos para rastreamento de gestos, foi desenvolvido um sistema de rastreamento que contém dois módulos principais, um de tratamento dos dispositivos, com inicialização e junção dos movimentos, e outro com a visualização da movimentação do Humano Virtual para o rastreamento feito. Este sistema utiliza a luva para a captura da configuração das mãos, o Wii Remote para fornecer a rotação dos antebraços e o Kinect para o rastreamento dos braços e da inclinação dos antebraços. Foram executados testes para vários movimentos, e os resultados obtidos relativos a cada dispositivo foram tratados e o rastreamento reproduzido em tempo real no Humano Virtual com sucesso / Abstract: Some researches show that combination of more than one sensor technology can improve tracking, making it more precise or making possible the development of systems that use complex movements, such as in sign languages. The combination of commercial tracking devices allows the development of low cost and easy to use systems. The Kinect, the Wii Remote and the 5DT Data Glove Ultra are devices that use technologies that give complementary information of arms and hands tracking, are easy to manipulate, have low cost and free development tools, among other advantages. To evaluate the combination of these devices for human communication gesture tracking, a system was developed having two main modules, one for device processing with initialization and movements union, and other that provides the visualization of Virtual Human movements of executed tracking. This system use the glove to provide hands configuration capture, the Wii Remote to give forearms rotation and a Kinect to track arms and forearms pitch. Tests were done for different movements, and the results of each devices data were processed and tracked movement was displayed by the Virtual Human in real time successfully / Mestre

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-18. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:48:08Z : No. of bitstreams: 1 000846861.pdf: 5095230 bytes, checksum: 96865e3e2fb686fca73eb0225342e4b5 (MD5) / Algumas pesquisas mostram que a combinação de mais de uma tecnologia de sensor pode melhorar o rastreamento de movimentos, tornando-o mais preciso ou permitindo a implementação de aplicações que usam movimentos complexos, como nas línguas de sinais por exemplo. A combinação de dispositivos de rastreamento de movimentos vendidos comercialmente permite desenvolver sistemas de baixo custo e de fácil utilização. O Kinect, o Wii Remote e a 5DT Data Glove Ultra são dispositivos que usam tecnologias que fornecem informações complementares de rastreamento de braços e mãos, são fáceis de usar, têm baixo custo e possuem bibliotecas de desenvolvimento gratuitas, entre outras vantagens. Para avaliar a combinação desses dispositivos para rastreamento de gestos, foi desenvolvido um sistema de rastreamento que contém dois módulos principais, um de tratamento dos dispositivos, com inicialização e junção dos movimentos, e outro com a visualização da movimentação do Humano Virtual para o rastreamento feito. Este sistema utiliza a luva para a captura da configuração das mãos, o Wii Remote para fornecer a rotação dos antebraços e o Kinect para o rastreamento dos braços e da inclinação dos antebraços. Foram executados testes para vários movimentos, e os resultados obtidos relativos a cada dispositivo foram tratados e o rastreamento reproduzido em tempo real no Humano Virtual com sucesso / Some researches show that combination of more than one sensor technology can improve tracking, making it more precise or making possible the development of systems that use complex movements, such as in sign languages. The combination of commercial tracking devices allows the development of low cost and easy to use systems. The Kinect, the Wii Remote and the 5DT Data Glove Ultra are devices that use technologies that give complementary information of arms and hands tracking, are easy to manipulate, have low cost and free development tools, among other advantages. To evaluate the combination of these devices for human communication gesture tracking, a system was developed having two main modules, one for device processing with initialization and movements union, and other that provides the visualization of Virtual Human movements of executed tracking. This system use the glove to provide hands configuration capture, the Wii Remote to give forearms rotation and a Kinect to track arms and forearms pitch. Tests were done for different movements, and the results of each devices data were processed and tracked movement was displayed by the Virtual Human in real time successfully

CNPq / O tratamento e cuidados com úlceras de pé diabético é uma questão de saúde pública. As técnicas atuais utilizadas para o acompanhamento do processo de cicatrização de úlceras abertas são baseadas principalmente em medidas aproximadas da área da ferida e envolvem contato direto, o que representa riscos de contaminação para o paciente. Neste trabalho é proposto o uso de técnicas de visão computacional para medir não apenas a área, mas o volume de úlceras abertas, fornecendo informação objetiva sobre o processo de cicatrização para os médicos, evitando contato direto com a ferida durante o procedimento de medição. A técnica proposta envolve a aquisição de uma sequência de imagens da ferida com iluminação estruturada usando um laser de baixa potência em linha, seguida de reconstrução da profundidade a partir da geometria do dispositivo de aquisição. É identificada a região da ferida de forma semiautomática e construída uma superfície fictícia do que seria a pele natural para servir de base para o cálculo do volume, que corresponde à quantidade de tecido faltante. Experimentos controlados ex-vivo utilizando um modelo de borracha de um Pé Diabético e um joelho de porco com uma ferida artificial representando a pele humana demonstram a viabilidade da técnica proposta. / Treatment and follow-up of Diabetic Foot ulcers is a major public health issue. Current techniques used for following up the healing process of open ulcers are mostly based on approximate area measurements of the wound and involve direct contact, which poses risks of contamination for the patient. This work proposes the use of computer vision techniques to measure not just the area, but the volume of open ulcers, providing additional objective information about the healing process to physicians while avoiding direct contact with the wound during the measurement procedure. The proposed technique involves acquiring a sequence of images of the wound with structured illumination using a low-power laser beam line, followed by depth reconstruction from the geometry of the acquisition device. The wound region is identified in a semi-automatic way and a fictitious surface of what would be the normal skin surface is then used to compute the volume, which corresponds to the missing amount of tissue. Controlled ex-vivo experiments using a rubber model of a Diabetic Foot and a knuckle of pork with an artificial wound representing the human skin demonstrate the viability of the proposed technique. / 5000

CNPq / O tratamento e cuidados com úlceras de pé diabético é uma questão de saúde pública. As técnicas atuais utilizadas para o acompanhamento do processo de cicatrização de úlceras abertas são baseadas principalmente em medidas aproximadas da área da ferida e envolvem contato direto, o que representa riscos de contaminação para o paciente. Neste trabalho é proposto o uso de técnicas de visão computacional para medir não apenas a área, mas o volume de úlceras abertas, fornecendo informação objetiva sobre o processo de cicatrização para os médicos, evitando contato direto com a ferida durante o procedimento de medição. A técnica proposta envolve a aquisição de uma sequência de imagens da ferida com iluminação estruturada usando um laser de baixa potência em linha, seguida de reconstrução da profundidade a partir da geometria do dispositivo de aquisição. É identificada a região da ferida de forma semiautomática e construída uma superfície fictícia do que seria a pele natural para servir de base para o cálculo do volume, que corresponde à quantidade de tecido faltante. Experimentos controlados ex-vivo utilizando um modelo de borracha de um Pé Diabético e um joelho de porco com uma ferida artificial representando a pele humana demonstram a viabilidade da técnica proposta. / Treatment and follow-up of Diabetic Foot ulcers is a major public health issue. Current techniques used for following up the healing process of open ulcers are mostly based on approximate area measurements of the wound and involve direct contact, which poses risks of contamination for the patient. This work proposes the use of computer vision techniques to measure not just the area, but the volume of open ulcers, providing additional objective information about the healing process to physicians while avoiding direct contact with the wound during the measurement procedure. The proposed technique involves acquiring a sequence of images of the wound with structured illumination using a low-power laser beam line, followed by depth reconstruction from the geometry of the acquisition device. The wound region is identified in a semi-automatic way and a fictitious surface of what would be the normal skin surface is then used to compute the volume, which corresponds to the missing amount of tissue. Controlled ex-vivo experiments using a rubber model of a Diabetic Foot and a knuckle of pork with an artificial wound representing the human skin demonstrate the viability of the proposed technique. / 5000