Orientadores: Alexandre Xavier Falcão, Jefersson Alex dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T14:43:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VargasMunoz_JohnEdgar_M.pdf: 9138091 bytes, checksum: bdb40e3a5655df0e10a137f2d08f0d8d (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Recentemente, técnicas de aprendizado de máquina têm sido propostas para criar mapas temáticos a partir de imagens de sensoriamento remoto. Estas técnicas podem ser divididas em métodos de classificação baseados em pixels ou regiões. Este trabalho concentra-se na segunda abordagem, uma vez que estamos interessados em imagens com milhões de pixels e a segmentação da imagem em regiões (superpixels) pode reduzir consideravelmente o número de amostras a serem classificadas. Porém, mesmo utilizando superpixels, o número de amostras ainda é grande para anotá-las manualmente e treinar o classificador. As técnicas de aprendizado ativo propostas resolvem este problema começando pela seleção de um conjunto pequeno de amostras selecionadas aleatoriamente. Tais amostras são anotadas manualmente e utilizadas para treinar a primeira instância do classificador. Em cada iteração do ciclo de aprendizagem, o classificador atribui rótulos e seleciona as amostras mais informativas para a correção/confirmação pelo usuário, aumentando o tamanho do conjunto de treinamento. A instância do classificador é melhorada no final de cada iteração pelo seu treinamento e utilizada na iteração seguinte até que o usuário esteja satisfeito com o classificador. Observamos que a maior parte dos métodos reclassificam o conjunto inteiro de dados em cada iteração do ciclo de aprendizagem, tornando este processo inviável para interação com o usuário. Portanto, enderaçamos dois problemas importantes em classificação baseada em regiões de imagens de sensoriamento remoto: (a) a descrição efetiva de superpixels e (b) a redução do tempo requerido para seleção de amostras em aprendizado ativo. Primeiro, propusemos um descritor contextual de superpixels baseado na técnica de sacola de palavras, que melhora o resultado de descritores de cor e textura amplamente utilizados. Posteriormente, propusemos um método supervisionado de redução do conjunto de dados que é baseado em um método do estado da arte em aprendizado ativo chamado Multi-Class Level Uncertainty (MCLU). Nosso método mostrou-se tão eficaz quanto o MCLU e ao mesmo tempo consideravelmente mais eficiente. Adicionalmente, melhoramos seu desempenho por meio da aplicação de um processo de relaxação no mapa de classificação, utilizando Campos Aleatórios de Markov / Abstract: In recent years, machine learning techniques have been proposed to create classification maps from remote sensing images. These techniques can be divided into pixel- and region-based image classification methods. This work concentrates on the second approach, since we are interested in images with millions of pixels and the segmentation of the image into regions (superpixels) can considerably reduce the number of samples for classification. However, even using superpixels the number of samples is still large for manual annotation of samples to train the classifier. Active learning techniques have been proposed to address the problem by starting from a small set of randomly selected samples, which are manually labeled and used to train a first instance of the classifier. At each learning iteration, the classifier assigns labels and selects the most informative samples for user correction/confirmation, increasing the size of the training set. An improved instance of the classifier is created by training, after each iteration, and used in the next iteration until the user is satisfied with the classifier. We observed that most methods reclassify the entire pool of unlabeled samples at every learning iteration, making the process unfeasible for user interaction. Therefore, we address two important problems in region-based classification of remote sensing images: (a) the effective superpixel description and (b) the reduction of the time required for sample selection in active learning. First, we propose a contextual superpixel descriptor, based on bag of visual words, that outperforms widely used color and texture descriptors. Second, we propose a supervised method for dataset reduction that is based on a state-of-art active learning technique, called Multi-Class Level Uncertainty (MCLU). Our method has shown to be as effective as MCLU, while being considerably more efficient. Additionally, we further improve its performance by applying a relaxation process on the classification map by using Markov Random Fields / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

O estudo das cidades requer um olhar amplo, capaz de identificar e relacionar os inúmeros processos que atuam na produção do espaço urbano. Geotecnologias comumente são utilizadas para adquirir informação detalhada da cobertura da terra do espaço urbano. Neste contexto, o objetivo desta pesquisa é a proposição de metodologia para geração de informações da ocupação urbana nas periferias, definindo procedimentos para análise urbana que gere informações sobre as características da ocupação urbana, a partir de imagens de satélite de alta resolução espacial. Para tanto, foi escolhida como área de estudo o distrito do Jardim São Luís compreendido na bacia do reservatório Guarapiranga, manancial que fornece água para a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e cuja bacia é área de proteção e recuperação de mananciais, de acordo com a legislação estadual. Foram realizadas discussões de como se organiza o espaço urbano e dos processos que refletiram na ocupação urbana da periferia da RMSP. A metodologia desenvolvida nesta pesquisa articulou o uso de técnicas de Sensoriamento Remoto e Sistemas de Informação Geográfica com dados socioeconômicos do censo demográfico. Os resultados foram apresentados e discutidos e a metodologia proposta demonstrou-se promissora para ser aplicada na atualização de informação do espaço urbano para subsidiar o planejamento urbano e a gestão territorial e consequentemente, para a melhoria da qualidade de vida da população. / Studies from cities require a wide look to identify the amount of processes occurring in the production of the urban space. Geo-technologies are commonly used to acquire detailed information of land cover from the urban space. In this context, the objective of this study is to propose methodology for the generation of information from the occupation at the urban peripheries, defining procedures for the analysis of urban areas, to obtain information of the characteristics of this occupation, from high resolution satellite images. The area under study was the district Jardim São Luis, located at the Guarapiranga Reservoir basin, an important water supplier for the São Paulo Metropolitan Region (RMSP), an area of environmental protection and recuperation, according to State legislation. Discussions were made on how the urban space is organized and on the processes of urban occupation in the periphery of RMSP. The methodology developed in this study used remote sensing and GIS techniques and socio-economic data from the last demographic census. The results were presented and the methodology proposed is very promising to be used to update information of the urban space and land management and consequently to improve the quality of life from the population.

As úlceras venosas representam um grande problema de saúde mundial e elevados custos associados ao tratamento a longo prazo. A terapia ultrassônica tem sido aplicada por décadas a fim de acelerar o processo de cicatrização de feridas crônicas. Muitos autores observaram os efeitos do ultrassom pulsado de baixa intensidade (LIPUS) em úlceras venosas, no entanto não há dados concisos sobre os modos de aplicação. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia de duas técnicas de aplicação (borda e leito) do LIPUS, comparada à terapia convencional (creme sulfadiazina de prata 1%) na cicatrização de úlceras venosas crônicas. Para tanto, vinte e quatro pacientes com úlceras venosas foram avaliados no Ambulatório de Úlceras da Dermatologia (AUD) do Centro Saúde Escola (CSE) da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da Universidade de São Paulo (USP) e alocados aleatoriamente nos: Grupo Borda (média da idade 63 anos; 37,5% mulheres; e 62,5% brancas) com 9 úlceras (13,49 \'+ OU -\' 14,41 \'CM POT.2\' inicial) tratadas com LIPUS (1,5 MHz, 30 mW/\'CM POT.2\') na borda; Grupo Leito (média da idade 73 anos; 100% mulheres; e 87,5% brancas) com 8 úlceras (15.61 \'+ OU -\' 13.36 \'CM POT.2\' inicial) tratadas com LIPUS no leito; e Grupo Sulfadiazina (média da idade 76 anos; 20% mulheres; e 40% brancas) com 7 úlceras (24,06 \'+ OU -\' 30,10 \'CM POT.2\' inicial) tratadas diariamente com creme sulfadiazina de prata 1%. Durante o tratamento, as úlceras foram fotografadas quinzenalmente e analisadas pelo software ImageJ a fim de se obter a área ulcerada e posterior Índice de Cicatrização da Úlcera (ICU) e Relação Esfácelo/Granulação (REG). No Grupo Leito foi realizada uma análise histopatológica (contagem de fibroblastos, células inflamatórias, vasos sanguíneos e colágeno) a partir de biópsias coletadas no 1º e no 45º dia de tratamento. Os dados foram analisados pelo teste de efeitos mistos e por Poisson a fim de comparar os grupos, com um nível de significância de 95% (p < 0,05). Assim, considerando as discretas diferenças encontradas no ICU e na REG dos dois grupos irradiados somadas às alterações histopatológicas do GL, torna-se evidente a ação positiva do LIPUS no tratamento das úlceras venosas crônicas superior à terapia com sulfadiazina de prata 1%, independente do local de aplicação. / Venous ulcers represent a major health problem in the world and high costs associated with long-term treatment. Ultrasonic therapy has been applied for decades to enhance the process of chronics wound healing. Many authors have assessed the effects of LIPUS on venous ulcers, but there were no data about the different application techniques. This study aimed to assess the effectiveness of two application techniques (edge and bed) of LIPUS, comparing with the conventional therapy (1% silver sulfadiazine cream) on the chronic venous ulcers healing. Therefore, twenty four patients with venous ulcers were evaluated at the Ulcers Outpatient of Dermatology at the Teaching Health Center, Faculty of Medicine of Ribeirão Preto - University of São Paulo (FMRP-USP) and randomly allocated, as follows: Edge Group (mean age 62.9 years, 37.5% women, 62.5% white) with nine ulcers (13,49 \'+ OR -\' 14,41 \'CM POT.2\') treated with LIPUS (1.5 MHz, 30 mW/\'CM POT.2\') at the edge, Bed Group (mean age 72.6 years, 100% women, 87.5% white) with eight ulcers (15.61 \'+ OR -\' 13.36 \'CM POT.2\') treated with the same LIPUS at the bed and Sulfadiazine Group (mean age 75.7 years, 20% women, 40% white) with seven ulcers (24,06 \'+ OR -\' 30,10 \'CM POT.2\') treated daily with 1% silver sulfadiazine cream. During treatment, they were photographed every fifteen days and analyzed with the software ImageJ to obtain the ulcerated area, Wound Healing Index (WHI) and Sphacel and Granulation Ratio (SGR) from all ulcers. At the Bed Group, it was performed a histopathological analysis (fibroblasts, inflammatory cells, blood vessels, and collagen counting) from biopsies collected at the 1st and the 45th treatment day. Data were analyzed by the (mixed effects and Poisson tests) for comparison among groups, with the level of significance set at 95% (p < 0.05). Thus, considering the slight differences found in ICU and REG of irradiated groups and GL histopathological changes, it is evident better effects in chronic venous ulcers with LIPUS treatment than conventional therapy with silver sulfadiazine 1%, independently of application site.

As úlceras venosas representam um grande problema de saúde mundial e elevados custos associados ao tratamento a longo prazo. A terapia ultrassônica tem sido aplicada por décadas a fim de acelerar o processo de cicatrização de feridas crônicas. Muitos autores observaram os efeitos do ultrassom pulsado de baixa intensidade (LIPUS) em úlceras venosas, no entanto não há dados concisos sobre os modos de aplicação. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia de duas técnicas de aplicação (borda e leito) do LIPUS, comparada à terapia convencional (creme sulfadiazina de prata 1%) na cicatrização de úlceras venosas crônicas. Para tanto, vinte e quatro pacientes com úlceras venosas foram avaliados no Ambulatório de Úlceras da Dermatologia (AUD) do Centro Saúde Escola (CSE) da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da Universidade de São Paulo (USP) e alocados aleatoriamente nos: Grupo Borda (média da idade 63 anos; 37,5% mulheres; e 62,5% brancas) com 9 úlceras (13,49 \'+ OU -\' 14,41 \'CM POT.2\' inicial) tratadas com LIPUS (1,5 MHz, 30 mW/\'CM POT.2\') na borda; Grupo Leito (média da idade 73 anos; 100% mulheres; e 87,5% brancas) com 8 úlceras (15.61 \'+ OU -\' 13.36 \'CM POT.2\' inicial) tratadas com LIPUS no leito; e Grupo Sulfadiazina (média da idade 76 anos; 20% mulheres; e 40% brancas) com 7 úlceras (24,06 \'+ OU -\' 30,10 \'CM POT.2\' inicial) tratadas diariamente com creme sulfadiazina de prata 1%. Durante o tratamento, as úlceras foram fotografadas quinzenalmente e analisadas pelo software ImageJ a fim de se obter a área ulcerada e posterior Índice de Cicatrização da Úlcera (ICU) e Relação Esfácelo/Granulação (REG). No Grupo Leito foi realizada uma análise histopatológica (contagem de fibroblastos, células inflamatórias, vasos sanguíneos e colágeno) a partir de biópsias coletadas no 1º e no 45º dia de tratamento. Os dados foram analisados pelo teste de efeitos mistos e por Poisson a fim de comparar os grupos, com um nível de significância de 95% (p < 0,05). Assim, considerando as discretas diferenças encontradas no ICU e na REG dos dois grupos irradiados somadas às alterações histopatológicas do GL, torna-se evidente a ação positiva do LIPUS no tratamento das úlceras venosas crônicas superior à terapia com sulfadiazina de prata 1%, independente do local de aplicação. / Venous ulcers represent a major health problem in the world and high costs associated with long-term treatment. Ultrasonic therapy has been applied for decades to enhance the process of chronics wound healing. Many authors have assessed the effects of LIPUS on venous ulcers, but there were no data about the different application techniques. This study aimed to assess the effectiveness of two application techniques (edge and bed) of LIPUS, comparing with the conventional therapy (1% silver sulfadiazine cream) on the chronic venous ulcers healing. Therefore, twenty four patients with venous ulcers were evaluated at the Ulcers Outpatient of Dermatology at the Teaching Health Center, Faculty of Medicine of Ribeirão Preto - University of São Paulo (FMRP-USP) and randomly allocated, as follows: Edge Group (mean age 62.9 years, 37.5% women, 62.5% white) with nine ulcers (13,49 \'+ OR -\' 14,41 \'CM POT.2\') treated with LIPUS (1.5 MHz, 30 mW/\'CM POT.2\') at the edge, Bed Group (mean age 72.6 years, 100% women, 87.5% white) with eight ulcers (15.61 \'+ OR -\' 13.36 \'CM POT.2\') treated with the same LIPUS at the bed and Sulfadiazine Group (mean age 75.7 years, 20% women, 40% white) with seven ulcers (24,06 \'+ OR -\' 30,10 \'CM POT.2\') treated daily with 1% silver sulfadiazine cream. During treatment, they were photographed every fifteen days and analyzed with the software ImageJ to obtain the ulcerated area, Wound Healing Index (WHI) and Sphacel and Granulation Ratio (SGR) from all ulcers. At the Bed Group, it was performed a histopathological analysis (fibroblasts, inflammatory cells, blood vessels, and collagen counting) from biopsies collected at the 1st and the 45th treatment day. Data were analyzed by the (mixed effects and Poisson tests) for comparison among groups, with the level of significance set at 95% (p < 0.05). Thus, considering the slight differences found in ICU and REG of irradiated groups and GL histopathological changes, it is evident better effects in chronic venous ulcers with LIPUS treatment than conventional therapy with silver sulfadiazine 1%, independently of application site.