Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, 2012 / Bibliografia: p. 77-80 / Inúmeras pesquisas têm sido feitas na área de Visão Computacional com objetivo de propor uma solução para o problema de se localizar texto em vídeos. A motivação está no número potencial de aplicações. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo / Many efforts have been done to develop methods based on Computer Vision techniques for text location in video scenes. The motivation is the large number of applications. In this context, the subject of the present work is to develop a method for text code

Dissertação (mestrado) - Pontifícia Universidade Católica do Paraná, 2002 / Inclui bibliografias / O presente trabalho apresenta um novo método de segmentação de envelopes postais brasileiros por abordagem composta combinando os conceitos de morfologia matemática, matriz de co-ocorrência e histograma 2D. Técnicas de segmentação morfológica ajudam a int / This work presents a new segmentation method by compound approach combining the concepts of mathematical morphology, co-occurrence matrix and two-dimensional histogram. Morphological segmentation techniques assist to interpret the information generated by

PEREIRA, Nicolas Silva. Cloud Partitioning Iterative Closest Point (CP-ICP): um estudo comparativo para registro de nuvens de pontos 3D. 2016. 69 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-01-06T18:04:28Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_nspereira.pdf: 7889549 bytes, checksum: d5299d9df9b32e2b1189eba97b03f9e1 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-06-01T18:21:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_nspereira.pdf: 7889549 bytes, checksum: d5299d9df9b32e2b1189eba97b03f9e1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T18:21:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_nspereira.pdf: 7889549 bytes, checksum: d5299d9df9b32e2b1189eba97b03f9e1 (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / In relation to the scientific and technologic evolution of equipment such as cameras and image sensors, the computer vision presents itself more and more as a consolidated engineering solution to issues in diverse fields. Together with it, due to the 3D image sensors dissemination, the improvement and optimization of techniques that deals with 3D point clouds registration, such as the classic algorithm Iterative Closest Point (ICP), appear as fundamental on solving problems such as collision avoidance and occlusion treatment. In this context, this work proposes a sampling technique to be used prior to the ICP algorithm. The proposed method is compared to other five variations of sampling techniques based on three criteria: RMSE (root mean squared error), based also on an Euler angles analysis and an autoral criterion based on structural similarity index (SSIM). The experiments were developed on four distincts 3D models from two databases, and shows that the proposed technique achieves a more accurate point cloud registration in a smaller time than the other techniques. / Com a evolução científica e tecnológica de equipamentos como câmeras e sensores de imagens, a visão computacional se mostra cada vez mais consolidada como solução de engenharia para problemas das mais diversas áreas. Associando isto com a disseminação dos sensores de imagens 3D, o aperfeiçoamento e a otimização de técnicas que lidam com o registro de nuvens de pontos 3D, como o algoritmo clássico Iterative Closest Point (ICP), se mostram fundamentais na resolução de problemas como desvio de colisão e tratamento de oclusão. Nesse contexto, este trabalho propõe um técnica de amostragem a ser utilizada previamente ao algoritmo ICP. O método proposto é comparado com outras cinco varições de amostragem a partir de três critérios: RMSE (root mean squared error ), a partir de uma análise de ângulos de Euler e uma métrica autoral baseada no índice de structural similarity (SSIM). Os experimentos foram desenvolvidos em quatro modelos 3D distintos vindos de dois diferentes databases, e revelaram que a abordagem apresentada alcançou um registro de nuvens mais acuraz num tempo menor que as outras técnicas.

JOCA, D. R. Técnica de modulação para redução de DHT em inversor multinível com capacitor flutuante de três níveis. 2014. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2014-04-01T14:30:25Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_drjoca.pdf: 18047852 bytes, checksum: f91d77475c8174731a1ccf31e94e34a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2014-04-02T18:23:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_drjoca.pdf: 18047852 bytes, checksum: f91d77475c8174731a1ccf31e94e34a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-02T18:23:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_drjoca.pdf: 18047852 bytes, checksum: f91d77475c8174731a1ccf31e94e34a2 (MD5) Previous issue date: 2014-01-17 / Given the need to improve the existing technologies for electrical energy conversion into high power systems, this works purpose to design, analyze and implement a modulation technique that aims to reduce the output voltage harmonic content on the three-level flying capacitor multilevel inverter. Some of the various conventional modulation techniques (PSPWM, LSPWM, HE-PWM e CSV-PWM) have been analyzed and implemented in FPGA controller in order to compare their performance features with the proposed modulation technique. Furthermore, the losses study of the three-level flying capacitor multilevel inverter topology and the total harmonic distortion theoretical analysis of the proposed modulation technique have been made. Finally, the digital implementation of the techniques showed consistent results with experimentally obtained waveforms with high quality resolution. The comparison between the modulation strategies in the THD rates resulted positively for the proposed modulation, which THD experimental results in the line output voltage showed the best performance for all range of modulation indexes compared to techniques PSPWM, LSPWM-POD and CSV-PWM and the reduction of up to 4.5% better than HE-PWM. This proved the theoretical study done and its application in three-level flying capacitor multilevel inverter. / Diante da necessidade em aperfeiçoar as tecnologias existentes para a conversão de energia elétrica em sistemas de alta potência, este trabalho tem por finalidade projetar, analisar e implementar experimentalmente uma técnica de modulação com o intuito de reduzir o conteúdo harmônico da tensão de saída em um inversor multinível com capacitor flutuante de três níveis. Algumas das diversas técnicas de modulação (PSPWM, LSPWM, HE-PWM e CSV-PWM) foram analisadas e implementadas no controlador digital FPGA a fim de comparar suas características de desempenho com a técnica de modulação proposta. Além disso, foi realizado o estudo de perdas da topologia de inversor multinível com capacitor flutuante de três níveis e a análise teórica da distorção harmônica total da modulação proposta. Finalmente, o desenvolvimento digital das técnicas mostrou resultados coerentes, com formas de onda obtidas experimentalmente com alta qualidade de resolução. A comparação entre as estratégias de modulação em termos de DHT resultou positivamente à modulação proposta, cujos resultados experimentais de DHT nas tensões de linha na saída apresentaram o melhor desempenho para toda a faixa de índices de modulação comparadas às técnicas PSPWM, LSPWM-POD e CSV-PWM e uma redução de até 4,5% em relação à HE-PWM. Isto comprova o estudo teórico realizado e sua aplicação no inversor multinível com capacitor flutuante de três níveis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-28T03:23:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348691.pdf: 4647584 bytes, checksum: d1e52b129fbec9cf51c810431fe4442b (MD5) Previous issue date: 2017 / O registro de eventos comportamentos por meio de arquivos de vídeo permite uma análise objetiva nos estudos de etologia. Aliado às técnicas de processamento digital de imagens, como a extração de características cinemáticas e morfológicas por métodos de rastreamento, é possível alcançar maior objetividade experimental. O ETHOWATCHER® é um software de distribuição gratuita destinado à análise comportamental, em tempo real ou por vídeo, integrado por módulo de extração e registro de descritores cinemáticos e morfológicos por rastreamento, e por módulo de registro de descritores categóricos do comportamento. Neste trabalho, desenvolveu-se uma nova versão do ETHOWATCHER®, com código aberto e maior compatibilidade de vídeo (formato e resolução). Além disso, novas opções como segmentação da análise em intervalo de tempo e/ou múltiplas áreas foram acrescentadas. O software foi desenvolvido em C++, na platarforma Qt Creator 4.1.0, com o auxílio de bibliotecas de visão computacional e processamento de imagens OpenCV 3.1. Testes de validação foram realizados com vídeos de objetos inanimados numa arena. Identificaram-se (testes de Friedman e Wilcoxon) diferenças significantes (p<0,05) para centro de massa, área e comprimento de objetos imóveis, de geometria e em posicionamento distintos. Já a distância percorrida apresentou variação da ordem de décimos de milímetro, porém, sem diferença significante (p<0,05) entre as análises. Em teste de validação de formatos de vídeo, observaram-se diferenças significante (p<0,05) na distância percorrida, área, comprimento e pixels alterados, para objetos imóveis de diferentes tamanhos centrados na arena. Em testes de validação de objetos em movimento, detectaram-se diferenças significante (p<0,05) na distância percorrida, área, comprimento e pixels alterados, para diferentes posicionamento dos objetos. Resultados de variação angular total indicaram, em média, concordância superior a 94% com o esperado. Os resultados da validação apontam para a existência de um erro intrínseco no cálculo dos descritos que não dependem exclusivamente dos algoritmos implementados no software, mas também das condições de filmagem dos vídeos (posição da câmera, resolução e qualidade da imagem, iluminação) e da seleção dos parâmetros de calibração realizada pelo usuário. / Abstract : Behavioral scoring through video files allows a more objective analysis in ethology studies. In addition to techniques of digital image processing, such as the extraction of kinematic and morphological characteristics by tracking methods, it is possible to achieve greater experimental objectivity. ETHOWATCHER® is a free software for behavioral analysis, in real-time or by video, composed by a module of extraction and recording of kinematic and morphological descriptors by tracking, and by a score module of categorical descriptors of behavior. In this work, a new version of ETHOWATCHER® has been developed, open source and with greater video compatibility (format and resolution). In addition, new options such as analysis segmentation in time interval and / or multiple areas have been added. The software was developed in C++, on Qt Creator 4.1.0 platform, with aid of computer vision libraries and image processing OpenCV 3.1. Validation tests were performed with videos of inanimate objects in an arena. Significant differences (p <0.05) were identified (Friedman test and Wilcoxon test) for center of mass, area and length of immobile objects of different geometry and positioning. The traveled distance presented variation in order of tenths of a millimeter, however, without significant difference (p <0.05) between analyzes. In validation test of video formats, significant differences (p <0.05) in traveled distance, area, length and altered pixels was observed for motionless objects of different sizes centered in the arena. In validation tests of moving objects, significant differences (p <0.05) were detected in the traveled distance, area, length and altered pixels, for objects in different positions. Results of total angular variation indicated, on average, agreement higher than 94% with that expected. The validation results point to an intrinsic error in the descriptors estimation that do not depend exclusively on software algorithms, but also on the video shooting conditions (camera position, image resolution and quality, lighting) and the selection of the calibration parameters performed by the user.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T18:49:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 95646.pdf: 25400678 bytes, checksum: 83e0cbe77df7ecb2019956a6fa42cefe (MD5) Previous issue date: 1994 / A motivação ao estudo de técnicas de análise de imagens aplicadas à pesquisa de materiais porosos surge da possibilidade de obtenção de dados sobre a natureza morfológica e topológica da estrutura do material, contribuindo de maneira a complementar técnicas experimentais de tempo e custos muito elevados (por exemplo a adsorção e dessorção física de água ou porosimetria a mercúrio - ensaio destrutivo), permitindo o desenvolvimento de técnicas numéricas que representam as propriedades físicas do meio. Este trabalho desenvolve duas técnicas inéditas de análise de imagens para o estudo de micrografias do meio, permitindo a estimação das características geométricas da microestrutura, coerentes com as idealizações usuais encontradas na bibliografia da área (simulação estatística por redes randômicas associadas à teoria da percolação, reconstituição numérica do meio).Inicialmente é desenvolvida uma técnica de binarização de imagens em tons de cinza, denominada Técnica de Binarização por Regiões Conexas. Essa metodologia visa a geração de uma representação binária da imagem em tons de cinza discretizando a fase porosa (fase preta) da matriz sólida (fase branca), conservando-se a topologia do meio. A partir da geração das bordas dos elementos da imagem com o uso de um operador laplaciano não linear, geram-se regiões conexas (fechadas) que conservam relações topológicas entre os pixels da imagem (?n? elementos mais elemento borda). Um critério de decisão aplicado sobre o histograma dos tons de cinza dos elementos determina se o objeto pertence à fase porosa ou se pertence à fase sólida. A composição de todos os elementos com suas respectivas fases, mais a binarização unimodal do objeto borda geram a imagem bináia, objeto de análise para a técnica de discretização de objetos da fase porososa a ser desenvolvida. A partir dos conceitos da geodmetria ddiscreta é desenvolvida a Técnica do Gráfico da Linha Mediana, que aplicada sobre imagens binárias, permite a completa descrição morfotopológica dos elementos inclusos nas fases. A técnica baseia-se na extração de um esqueleto binário denominado linha mediana e de sua abstração em uma representação gráfica, permitindo a separação de elementos componentes de um mesmo objeto em suas geometrias básicas. A descrição da imagem desta forma permite a obtenção de funções distribuição de poros e/ou cavidades e conexões (abstração utilizada em simulações estatísticas do meio), bem como o número de ligações que uma cavidade possui com os seus vizinhos (função distribuição número de coordenação). Discussões são realizadas a respeito das potencialidades e limitações das técnicas desenvolvidads quando de suas aplicações sobre micrografias da argamassa de cal e cimento, obtendo suas curvas características.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 102923.pdf: 2578657 bytes, checksum: bc6265396faa22cade305070fbb82d45 (MD5) Previous issue date: 1996 / Descrição de uma abordagem na classificação de nematóides através de identificação das características morfológicas e morfométricas do animal em imagens digitalizadas. Proposição de um tratamento envolvendo técnicas de processamento de imagens digitais no intuito de gerar novas imagens onde o nematóide encontra-se retificado (em linha reta) disposto com a cabeça para cima. Análise de características através de informações geradas durante o processamento. Discussão sobre perda de informação e de possibilidades de utilização das imagens geradas.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2013. / Submitted by Luiza Silva Almeida (luizaalmeida@bce.unb.br) on 2013-07-22T15:55:22Z No. of bitstreams: 1 2013_PedroGarciaFreitas.pdf: 26321002 bytes, checksum: 43198c842ebe82fc257908e2dcf98b7b (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-23T20:36:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_PedroGarciaFreitas.pdf: 26321002 bytes, checksum: 43198c842ebe82fc257908e2dcf98b7b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-23T20:36:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_PedroGarciaFreitas.pdf: 26321002 bytes, checksum: 43198c842ebe82fc257908e2dcf98b7b (MD5) / O aumento dimensional de sinais visuais consiste na alteração do tamanho de uma imagem ou de um vídeo para dimensões espaciais maiores, utilizando técnicas de processa- mento digital de sinais. Geralmente, esse aumento é feito com a utilização de técnicas de interpolação. Contudo, essas técnicas de interpolação produzem distorções nas imagens au- mentadas. Tais distorções ocorrem porque a imagem aumentada possui apenas as amostras da imagem original, de dimensões menores, que são insu cientes para reconstrução exata do sinal, o que gera efeitos de aliasing. Assim sendo, as técnicas de interpolação apenas estimam os coe cientes não-amostrados do sinal, o que muitas vezes produz resultados insatisfatórios para muitas aplicações, necessitando de outras técnicas para reconstituir os coe cientes não-amostrados com maior precisão. Para melhorar a aproximação de uma imagem estimada com relação à imagem origi- nal, existem técnicas que reconstroem os coe cientes não-amostrados. Essas técnicas são chamadas de super-resolução. Elas consistem em aumentar a resolução utilizando, geral- mente, informações de outras imagens em baixa ou alta-resolução para estimar a informação faltante na imagem que se deseja ampliar. Super-resolução é um processo computacionalmente intenso, onde a complexidade dos algoritmos são, geralmente, de ordem exponencial no tempo em função do bloco ou do fa- tor de ampliação. Portanto, quando essas técnicas são aplicadas para vídeos, é necessário que o algoritmo seja extremamente rápido. O problema é que os algoritmos mais com- putacionalmente e cientes, nem sempre são aqueles que produzem os melhores resultados visuais. Sendo assim, este trabalho propõe um framework para melhorar o desempenho de diversos algoritmos de super-resolução através de estratégias de processamento seletivo e paralelo. Para isso, nesta dissertação são examinadas as propriedades dos resultados produzidos pelos algoritmos de super-resolução e os resultados produzidos utilizando-se técnicas de interpolação. Com essas propriedades, é encontrado um critério para classi car as regiões em que os resultados produzidos sejam visualmente equivalentes, não importando o método utilizado para ampliação. Nessas regiões de equivalência utiliza-se um algoritmo de interpolação, que é muito mais veloz do que os computacionalmente complexos de super-resolução. Assim, consegue-se reduzir o tempo de processamento sem prejudicar a qualidade visual do vídeo ampliado. Além dessa abordagem, este trabalho também propõe uma estratégia de divisão de dados entre diferentes tarefas para que a operação de aumento de resolução seja realizada de forma paralela. Um resultado interessante do modelo proposto é que ele desacopla a abstração de distribuição de carga da função de aumento dimensional. Em outras palavras, diferentes métodos de super-resolução podem explorar os recursos do framework sem que para isso seus algoritmos precisem ser modi cados para obtenção do paralelismo. Isso torna o framework portável, escalável e reusável por diferentes métodos de super-resolução. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The magni cation of visual signals consists of changing the size of an image or a video to larger spatial dimensions, using digital signal processing techniques. Usually, this mag- ni cation is done using numerical interpolation methods. However, these interpolation methods tend to produce some distortions in the increased images. Such distortions oc- cours because the interpolated image is reconstructed using only the original image samples, which are insu cients for the accurate signal reconstruction, generating aliasing e ects. These interpolation techniques only approximate the non-sampled signal coe cients, pro- ducing unsatisfactory results for many applications. Thus, for these applications, others techniques to estimate the non-sampled coe cients are needed. To improve the estimation accuracy of an image with respect to the original, the super- resolution techniques are used to reconstruct the non-sampled coe cients. Generally, these super-resolution techniques enhance the increased image using information of other images to estimate the missing information. Super-resolution is a computationally intensive process, where the algorithms com- plexity are, generally, exponential in time as function of the block size or magni cation factor. Therefore, when these techniques are applied for videos, it is required that the super-resolution algorithm be extremely fast. However, more computationally e cient algorithms are not always those that produce the best visual results. Therefore, this work proposes a framework to improve the performance of various super- resolution algorithms using selective processing and parallel processing strategies. Thus, this dissertation examines the properties of the results produced by the super-resolution algorithms and the results produced by using interpolation techniques. From these proper- ties, is achieved a criterion to classify regions wherein the results produced are equivalent (using both super-resolution or interpolation). In these regions of equivalence, the in- terpolation algorithms are used to increase the dimensions. In the anothers regions, the super-resolution algorithms are used. As interpolation algorithms are faster than the com- putationally complex super-resolution algorithms, the idea is decrease the processing time without a ecting the visual quality of ampli ed video. Besides this approach, this paper also proposes a strategy to divide the data among various processes to perform the super-resolution operation in parallel. An interesting re- sult of the proposed model is the decoupling of the super-resolution algorithm and the parallel processing strategy. In other words, di erent super-resolution algorithms can ex- plore the features of the proposed framework without algorithmic modi cations to achieve the parallelism. Thus, the framework is portable, scalable and can be reusable by di erent super-resolution methods.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-28T10:38:25Z No. of bitstreams: 1 2014_JorgeAndresGironCruz.pdf: 3529472 bytes, checksum: 6673284587acaa25f8006d7efd8b29a0 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-28T15:00:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JorgeAndresGironCruz.pdf: 3529472 bytes, checksum: 6673284587acaa25f8006d7efd8b29a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-28T15:00:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JorgeAndresGironCruz.pdf: 3529472 bytes, checksum: 6673284587acaa25f8006d7efd8b29a0 (MD5) / Novas metodologias que possibilitem a redução do tempo e custo na soldagem, além da melhoria da qualidade das soldas são de grande interesse para o meio científico e industrial. Ao longo dos anos, a necessidade de melhorar a produtividade e qualidade levou ao desenvolvimento e aperfeiçoamento de técnicas e sistemas automatizados para o monitoramento e controle dos processos de soldagem. No desenvolvimento das pesquisas relacionadas ao monitoramento e controle em tempo real da soldagem, observa-se a utilização de várias abordagens direcionadas à aplicação e melhor entendimento do monitoramento direto ou indireto da geometria do cordão de solda. Este trabalho apresenta uma metodologia para modelagem, otimização e controle da altura do reforço e da largura do cordão de solda, permitindo ajustar os parâmetros do processo em tempo real. Desenvolveu-se para cada parâmetro geométrico estudado um sistema integrado de aquisição de imagens, modelagem e controle do processo de soldagem, permitindo uma resposta em tempo real, através de redes neurais artificiais, em que os parâmetros de velocidade de soldagem, velocidade de alimentação do arame e a tensão são preditos em função de uma altura do reforço ou largura desejada. Projetou-se um controlador “fuzzy” para realizar o controle em malha fechada do sistema, onde se toma como referência a diferença entre o valor desejado do parâmetro geométrico que se pretende controlar e o valor real do parâmetro no cordão de solda. Este cordão é medido através de um sistema de aquisição e processamento de imagens usando-se uma câmera web de baixo custo. As ações de controle são exercidas preferencialmente na velocidade de alimentação do arame para a altura do reforço e na velocidade de soldagem para a largura do cordão, parâmetros escolhidos por apresentar a maior influência em cada um dos parâmetros geométricos do cordão estudados respectivamente. Obtiveram-se satisfatoriamente cordões de solda com altura do reforço e largura pré-definida, além de boa aparência e qualidade. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / New methodologies that make possible the reduction of time and cost in welding, besides the improvement of the welding bead quality have shown to be the great interest for scientists and industries. Along the years, the needs of improving the productivity and quality carry out to the development and improvement of techniques and automated systems for monitoring and control of welding processes. The use of several approaches in researches related to the monitoring and control in real time of the welding is addressed to the application and understanding of direct or indirect monitoring of weld bead geometry. This work presents a methodology for modeling, optimization and control of the weld height reinforcement and bead width, allowing adjusting the parameters of the process in real time. It was developed for each welding geometric parameter an integrated system of images acquisition, modeling and control of the welding process, allowing a response in real time, through artificial neural networks, where the parameters of welding speed, wire feed speed and the voltage are predicted in function of the desired height reinforcement or bead width. It was designed a controller "fuzzy" to accomplish the control of the system in closed loop, where it is taken as reference the difference between the desired value of the geometric parameter to be controlled and the actual value of the parameter in the weld bead produced. This weld bead is measured through an acquisition system and processing of images using a low cost web cam. The control actions are preferentially implemented in the wire feed speed for height reinforcement and in welding speed for bead width, parameters chosen for presenting the most influence in each one of the geometric parameters studied respectively. It was obtained weld bead with acceptably height reinforcement and predefined width, and good appearance and quality.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-06-27T14:09:03Z No. of bitstreams: 1 2016_CamiloSánchezFerreira.pdf: 39423327 bytes, checksum: e8bc7518aad5042efe883689a3632b96 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-08-15T10:42:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_CamiloSánchezFerreira.pdf: 39423327 bytes, checksum: e8bc7518aad5042efe883689a3632b96 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-15T10:42:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_CamiloSánchezFerreira.pdf: 39423327 bytes, checksum: e8bc7518aad5042efe883689a3632b96 (MD5) Previous issue date: 2017-08-15 / Este trabalho apresenta uma abordagem para restauração automática de imagens degradadas por um meio subaquático. Neste cenário, a restauração objetiva facilitar a aplicação de etapas posteriores baseadas em algoritmos de processamento de imagens e visão computacional. A estratégia de restauração apresentada neste trabalho requer uma imagem degradada como única entrada, produzindo uma imagem onde as degradações devidas ao meio subaquático são atenuadas. Neste trabalho são apresentados dois tipos de testes de restauração: (a) restauração para imagens degradadas artificialmente e (b) restauração para imagens reais. Em ambos os tipos de testes, a estratégia de restauração foi baseada na inversão de um modelo de formação de imagens (em um meio subaquático), e guiada por algoritmos de otimização bio-inspirados que visam estimar os parâmetros do modelo com a finalidade de minimizar funções objetivo que descrevem o nível de degradação da imagem. Nos primeiros testes de restauração (utilizando imagens com degradações artificiais), foi utilizado o modelo de formação de imagens proposto por Trucco e OlmosAntillon para imagens em níveis de cinza, que apresenta uma simplificação do efeito de backscattering. Por outro lado, foi realizado um estudo de desempenho de diferentes métricas de avaliação de qualidade de imagens com o objetivo de encontrar uma função objetivo adequada para guiar o processo de otimização. Neste estudo, a métrica NIQE (Natural Image Quality Evaluator) mostrou um melhor desempenho em comparação às demais métricas e foi utilizada como função objetivo. Posteriormente, foi implementada uma estratégia PSO mono-objetivo utilizando a métrica supracitada como função objetivo. Os resultados obtidos a partir de esta estratégia foram comparados com os resultados gerados por dois algoritmos exatos de otimização disponíveis na Toolbox de otimização do MATLAB. Os resultados do algoritmo PSO mostraram ser muito melhores que os apresentados pelos algoritmos exatos, mesmo assim, a imagem resultante apresentou problemas de contraste devido às limitações da métrica neste tipo de degradação. Por esta razão foi testado uma abordagem multi-objetivo baseada no algoritmo de evolução diferencial, onde foi implementada uma segunda métrica baseada na Distribuição de Contraste Local para cobrir a deficiência da métrica NIQE. Os resultados destes testes mostraram melhoras significativas no contraste das imagens restauradas. Nos segundos testes de restauração (usando imagens com degradações subaquáticas reais), foi escolhido o modelo de formação de imagens proposto por Wagner, que considera os dois tipos de degradações: forward-scattering e back-scattering. Neste caso, este modelo foi implementado para a restauração de imagens coloridas, pelo qual foi desenvolvida uma etapa de pré-processamento na qual são estimados um conjunto de parâmetros para compensação cromática. Esta estratégia de restauração foi testada utilizando 5 algoritmos de otimização bio-inspirada (chamados OPSO, RAPSO, ABC, OABC e DE), utilizando como única função objetivo a métrica NIQE. As imagens resultantes (assim como posteriores testes estatísticos) mostraram que os algoritmos OPSO e ABC apresentam o melhor desempenho. Adicionalmente, no contexto deste trabalho também foram desenvolvidas duas ferramentas para o estudo e a implementação de algoritmos de restauração de imagens em meios subaquáticos. A primeira ferramenta consiste na implementação de três modelos simplificados de degradação expostos na literatura, permitindo simular as degradações geradas pela água em qualquer imagem. A segunda ferramenta é o banco UID-LEIA (LEIA Underwater Image Database), que consta de 135 imagens degradadas com um índice de qualidade MOS obtido a partir de experimentos subjetivos. Este banco de imagens foi utilizado para realizar o estudo de desempenho das métricas implementadas no contexto deste trabalho, analisando à capacidade de avaliar a qualidade em imagens com degradações subaquáticas reais. / This work presents an approach for automatic restoration of images degraded by an underwater environment. In this scenery the image restoration aims to make possible the application of subsequent steps based on both image processing and computer vision algorithms. The restoration strategy presented in this work requires a degraded image as the only input, yielding an image where degradations due to the underwater environment are attenuated. In this work two types of restoration experiments are presented: (a) restoration for artificially degraded images and (b) restoration for real images. In both types of experiments, the restoration strategy was based on the inversion of a propagation model (in an underwater environment), guided by bio-inspired optimization algorithms for estimating the model parameters, in order to minimize objective functions that describe the degradation level of the image. In the first restoration experiment (using images with artificial degradations), the propagation model proposed by Trucco and Olmos-Antillon for gray-scale images has been used, which presents a simplification of the back-scattering effect. On the other hand, a performance study of different image quality assessment metrics was performed in order to find out an adequate objective function to guide the optimization process. In this study, the NIQE (Natural Image Quality Estimator) metric showed a better performance in comparison to the other metrics and was used as an objective function. Subsequently, a mono-objective PSO strategy was implemented using the aforementioned metric as an objective function. The results obtained from this strategy were compared with the results generated by two exact optimization algorithms available in the MATLAB Optimization Toolbox. The results of the PSO algorithm shown to be much better than those presented by the exact algorithms, although the resulting image presented contrast problems due to the limitations of the metric in this type of degradation. For this reason, a multi-objective approach based on the differential evolution algorithm was tested, where a second metric based on the Local Contrast Distribution was implemented to cover the deficiency of the NIQE metric. The results of these tests showed significant improvements in the contrast of restored images. In the second restoration experiment (using images with real underwater degradations) the propagation model proposed by Wagner was chosen, which considers both degradations: the forward-scattering and the back-scattering effects. In this case, this model was implemented for the restoration of colour images, whereby a preprocessing stage was developed, in which a set of parameters for colour compensation are estimated. This restoration strategy was tested by using five bio-inspired optimization algorithms (namely, OPSO, RAPSO, ABC, OABC and DE), using the NIQE metric as an unique objective function. The resulting images (as well as subsequent statistical tests) have pointed out that both OPSO and ABC algorithms present the best performance. Additionally, in the context of this work two tools have also been developed for the study and implementation of image restoration algorithms in underwater environments. The first tool consists of the implementation of three simplified degradation models presented in the literature, allowing the simulation of degradations generated by water in any image. The second one is the UID-LEIA database (LEIA Underwater Image Database), which comprises 135 degraded images with a MOS quality index obtained from subjective experiments. This image database was used to perform a performance study of the metrics implemented in the context of this work, analyzing the ability to assess quality in images with real underwater degradations.