[pt] A partir dos anos 70 constatou-se a formação de uma massa aderida às paredes do canal radicular, após a instrumentação, que foi denominada smear layer. Esta camada é composta de material orgânico e inorgânico, tecido pulpar e bactérias, e contribui para obliterar os túbulos dentinários. A remoção desta camada melhora a adaptação entre o material obturador e as paredes dentinárias, elimina bactérias, limpa e alarga os túbulos. Essa remoção é realizada por soluções quelantes, mas a substância e o tempo ideais permanecem desconhecidos. Os quelantes atuam removendo Cálcio da microestrutura dentinária. No presente estudo, foi analisado o poder quelante de MTAD, HEBP e EDTA sobre a dentina coronária, avaliando a fração de área tubular aberta (AreaP) e a massa de Cálcio quelado (MNC (Ca)). Três hipóteses foram propostas e testadas: Não existe diferença entre os quelantes quanto a AreaP (H1) e quanto a MNC(Ca) (H2); existe correlação entre AreaP e MNC(Ca) (H3). Através de Microscopia Óptica Co-localizada (MCL) foram capturadas imagens de vários campos de cada amostra, em diferentes tempos de ataque ácido. Uma seqüência de processamento e análise de imagens foi utilizada para medir AreaP versus tempo, para cada quelante. Esta análise foi complementada qualitativamente com Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As medidas de MNC(Ca) foram realizadas por Espectroscopia de Absorção Atômica (AA) sobre as soluções quelantes utilizadas no experimento de MCL. H1 foi negada, com MTAD sendo o mais potente e HEBP o menos potente dos quelantes. Os resultados de MEV corroboram os resultados de MCL. Os resultados de AA apresentaram grande dispersão, mas indicam que H2 é falsa. H3 foi rejeitada. / [en] In the 70's it was discovered that after instrumentation of the root canal there was the formation of a smear layer, attached to the walls of the canal. This layer is composed of organic and inorganic material, pulp tissue and bacteria, and contributes to the obliteration of the dentine tubules. The removal of this layer improves the adaptation of the filling material to the dentine walls, eliminates bacteria, cleans and enlarges the tubules. Smear layer removal is achieved through the use of chelators but the ideal substance and application time remain unknown. Chelators act through the removal of Calcium from the dentine microstructure. In the present study, the chelating power of MTAD, HEBP and EDTA on coronal dentine was analyzed through the measurement of the area fraction of open tubules (AreaP) and of the chelated Calcium mass (MNC(Ca)). Three hypotheses were proposed and tested: There is no difference between chelators regarding AreaP (H1) and regarding MNC(Ca) (H2); there is correlation between AreaP and MNC(Ca) (H3). Images of several fields of each sample, for different chelation times, were acquired through Co-Site Optical Microscopy (CSOM). An image processing and analysis sequence was employed to measure AreaP versus time, for each chelator. This analysis was qualitatively complemented by Scanning Electron Microscopy (SEM). Measurements of MNC(Ca) were obtained by Atomic Absorption Spectroscopy (AA) from the chelator solutions used during the CSOM experiments. H1 was denied, with MTAD found to be the most powerful chelator while HEBP was the weakest. SEM results corroborate these findings. AA results showed wide dispersion but indicate that H2 is false. H3 was rejected.

[pt] Neste trabalho, propõe-se uma metodologia para a caracterização de sínter de minério de ferro através de microscopia digital e análise de imagens. O sínter é um material multifásico, com macro e microestrutura heterogêneas. Em geral, as principais fases são hematita, magnetita, ferritos e silicatos, além de poros. Empregando um microscópio óptico automatizado, imagens individuais em alto aumento, cobrindo toda a área da seção transversal das amostras, foram obtidas. Da mesma forma e cobrindo a mesma área, foram obtidas imagens de mosaico em baixo aumento. Os mosaicos fornecem uma visão qualitativa poderosa da amostra inteira, e uma avaliação quantitativa das fases principais, embora com resolução limitada. Uma comparação quantitativa das frações de fase entre o mosaico e as imagens em alto aumento foi realizada através de uma rotina automática de processamento e análise de imagens, também desenvolvida neste trabalho. Enquanto as fases mais finas, como os silicatos, só foram bem discriminadas na melhor resolução óptica empregada, fases preponderantes, como a hematita, foram identificadas em todas as resoluções. Para hematita, magnetita e ferritos, o maior erro relativo na fração de área, entre as imagens obtidas com as lentes de 5 e 20X, foi de 12 %, em 3 amostras distintas. Os resultados para os silicatos foram menos exatos com um erro relativo até 44 %. Uma comparação com resultados de difração de raios-x, usando o método de Rietveld, também foi realizada. Estes resultados indicam que a microscopia digital fornece um método flexível de caracterização destes materiais, permitindo combinar informação global qualitativa e semi- quantitativa, com informação local quantitativa. / [en] In the present work, a method for the characterization of iron ore sinter, based on digital microscopy and image analysis is proposed. Iron ore sinters are multi-phase materials, with heterogeneous macro and micro structure. In general, the main phases are: hematite, magnetite, ferrites and silicates, besides pores. Employing an automated optical microscope, individual high magnification images were obtained, covering the full cross section of the samples. Likewise, and covering the same area, low magnification mosaic images were obtained. Mosaics provide a powerful qualitative view of the whole sample, and a quantitative evaluation of the main phases, albeit with limited resolution. A quantitative comparison of phase fractions between the mosaic and the high magnification images was performed through an automatic image processing and analysis routine, also developed in the present work. While finer phases, such as silicates, could only be discriminated at the best employed optical resolution, the main phases, such as hematite, were identified at all resolutions. For hematite, magnetite, and ferrites, the largest relative error in area fraction was 12%, when comparing images acquired with the 5X and 20X objective lenses, for three different samples. Results for silicates were less accurate, with relative errors up to 44%. A comparison with x-ray diffraction results, employing the Rietveld method, was also performed. These results indicate that digital microscopy provides a flexible method for the characterization of these materials, allowing the combination of global qualitative information with local quantitative data.

[pt] A produção do ferro primário, intermediário na produção do aço, é realizada majoritariamente pela rota tradicional do alto-forno. No entanto, tecnologias alternativas estão aumentando suas participações no mercado. Dentre elas, a tecnologia emergente brasileira de autorredução Tecnored é bastante promissora e é objeto de estudo desta dissertação. A tecnologia Tecnored utiliza briquetes autorredutores de minério de ferro em fornos de cuba para obter metal líquido como produto final. Os aglomerados autorredutores, curados a frio, são produzidos a partir de uma mistura de fluxantes, ligantes, finos de minério de ferro e/ou resíduos ferrosos, e um agente redutor carbonoso. A caracterização do insumo para a produção de ferro-primário se faz necessária, de modo a conhecer a distribuição de poros para avaliar a integridade estrutural e a mecânica dos fluidos durante a redução, e quantificar e avaliar a distribuição do ferro metálico presente no aglomerado. Esta dissertação objetiva desenvolver uma metodologia para quantificação de ferro metálico nos briquetes autorredutores de minério de ferro, por meio de rotinas automáticas de processamento de imagens capturadas em microscópio ótico de luz refletida (MLR), e mapear os poros e o ferro metálico ao longo das seções retiradas para análise, também de forma automática. Para a pesquisa realizada, foram utilizados dois tipos de redutores – Carvão Mineral (CM) e Coque Verde de Petróleo (CVP), e diferentes condições de tempo e espessura de briquete. O processo experimental apresentou alguns desafios, desde o corte realizado na preparação das seções polidas para observação em MRL, até a identificação e mapeamento das fases presentes no briquete. Para a validação da metodologia, os resultados da quantificação do ferro metálico realizada por análise de imagens foram comparados com a técnica tradicional de análise química. Os mapas de porosidade e ferro metálico permitiram uma avaliação qualitativa das variáveis tempo e espessura do briquete, para cada tipo de redutor. / [en] The production of primary iron, intermediate step in steelmaking chain, is mostly done by the traditional route of blast furnace. However, alternative technologies are increasing their market share. Among the technologies, Tecnored is a very promising Brazilian ironmaking process and the goal of this master dissertation is the study of it iron-bearing burden. The Tecnored technology utilizes self-reduced iron ore briquettes in a modulate shaft furnace to obtain hot metal. The self-reduced agglomerates, cold bonded, are produced from a mixture of flux, binder, fines of iron ore, residues containing iron and carbonaceous material as a reducing agent. The burden characterization in ironmaking process is essential to study the pores distribution and evaluate the structural integrity and mechanics of fluids during the reduction process, and quantify and analyze the metallic iron distribution along the briquette’s volume. This dissertation main goal is to develop a new methodology of quantification of the metallic iron in selfreduced iron ore briquettes, through automatic routines of image processing, captured in bright field of a reflected light optical microscopy (MRL), and mapping pores and metallic iron automatically along the cross-sections analyzed. The tested briquettes utilized two reducing agents – coal fines (CM) and coke of petroleum (CVP), and it was submitted in two different reduction times and two different briquettes’ thickness. The experimental process presented some challenges, from the cross section cut to be polished and observed in MRL, to the identification and mapping of the phases in the briquettes. To validate the methodology, the results of the quantification of metallic iron through image analysis were compared to the results of the traditional technique of chemical analysis. The porosity and metallic iron maps provided a qualitative evaluation of reduction time and the effect of briquettes’ thickness, for each type of cabonaceus reducing agents.

[pt] Com os métodos de instrumentação usados atualmente na terapia endodôntica ocorre a formação de uma camada residual composta de matéria orgânica e inorgânica que freqüentemente pode reter bactérias e seus subprodutos. Os métodos disponíveis para a remoção do smear layer incluem o ataque químico, técnicas ultra-sônicas e a laser, sendo que nenhum desses métodos se mostra totalmente eficaz, não existindo um consenso universal a respeito. A ação do EDTA, do EDTAC e do ácido cítrico sobre a dentina radicular foi analisada neste estudo por dois métodos. Primeiramente, foi realizada uma análise da microdureza radicular antes e depois da aplicação dos quelantes. Em seguida, utilizou-se microscopia de força atômica (AFM) para mapear e caracterizar as alterações microestruturais ocorridas na dentina durante o processo de quelação dos íons de cálcio. No caso da microscopia, realizou-se experimentos em que a ação quelante foi observada em tempo real, in situ, através do uso de um porta-amostras especial - uma célula de líquido - que permitiu observar a superfície das amostras durante o condicionamento ácido. Seqüências de imagens foram capturadas durante o processo e uma rotina de processamento e análise digital de imagens (PADI) foi criada para avaliar qualitativa e quantitativamente o efeito das substâncias quelantes. O desenvolvimento desta metodologia de microscopia in situ e análise digital é uma das principais contribuições da presente dissertação. / [en] Instrumentation methods currently used in endodontic therapy create a residual layer composed of organic and inorganic material that frequently retains bacteria and their subproducts. The available methods to remove this smear layer include chemical etching, ultrasonic and laser techniques but none of these is completely efficient and there is no universal consensus regarding this subject. In the present study the effect of EDTA, EDTAC and citric acid upon radicular dentin was analyzed by two methods. Dentin microhardness was measured before and after etching. Atomic force microscopy was used to map and characterize dentinary microstructural changes throughout the chelation process. Real time, in situ, observations of the process were performed through the use of a special sample holder - a liquid cell - that allowed the observation of the samples surfaces during etching. Image sequences were acquired and an image processing and analysis procedure was developed to evaluate, both qualitatively and quantitatively, the effect of the 3 chelators. The development of this methodology employing in situ microscopy and digital image analysis is one of the main contributions of the present dissertation.

[pt] O minério de ferro é um material policristalino oriundo de processos naturais complexos. Os minerais mais comuns que o compõem (hematita, magnetita, goethita, etc.) podem ser identificados no microscópio ótico de luz refletida, através de suas refletâncias distintas. A importância do estudo das hematitas, especificamente, surge porque os maiores depósitos de minério de ferro, no Brasil, são praticamente todos do tipo hematítico, com altos teores de ferro. A hematita é um mineral fortemente anisotrópico que apresenta pleocroísmo de reflexão. Isto faz com que o brilho na imagem mude com diferentes orientações dos cristais. Assim, quando se utiliza luz polarizada, o contraste entre os cristais aumenta o suficiente para diferenciá-los. Tradicionalmente, as hematitas são classificadas em tipos texturais identificados como hematita microcristalina (Mc), martita (Ma), e partículas policristalinas compactas (Co) formadas, por sua vez, de cristais dos tipos: granular (Gr), lamelar (La), lobular (Lo). Em trabalhos anteriores foi desenvolvida uma rotina de classificação automática para os diferentes tipos de hematitas. Esta rotina utiliza como entrada duas imagens de uma mesma região, a primeira em campo claro (CC) e a segunda polarizada circularmente (CPOL). Neste trabalho foram implementadas modificações nas etapas de aquisição das imagens CPOL e no processamento de ruído, visando melhorar as etapas de classificação. Assim, a imagem CPOL, que apresenta problemas característicos de iluminação, passou a ser capturada utilizando o recurso de sub-quadros (subframe), o que elimina a necessidade de correção de fundo, melhorando a qualidade dos mosaicos de imagens capturados. Em seguida, explorou-se recurso de saturação digital da câmera, de forma a melhorar, substancialmente, o contraste entre os cristais de hematita. Finalmente, testou-se o impacto do uso de um novo filtro de redução de ruído – Non-Local Means (MNL) – sobre a segmentação de cristais. Os resultados mostraram uma melhora substancial na identificação dos tipos texturais de hematita com relação aos métodos anteriores e também superiores à tradicional identificação visual por operador treinado. / [en] Iron ore is a polycrystalline material originated from complex natural processes. Its main composing minerals (hematite, magnetite, goethite, etc.) can be identified with the reflected light optical microscope through their distinctive reflectances. The relevance of studying hematite, specifically, originates from the fact that the largest Brazilian iron deposits are mostly of the hematitic type, with high iron content. Hematite is a strongly anisotropic mineral that presents reflectance pleocroism. Thus, different crystal orientations produce different brightness and, when using polarized light, the contrast between crystals is strong enough to allow their discrimination. Traditionally, hematites are classified in textural types identified as microcrystalline (Mc), martite (Ma) and compact polycristalline (Co), composed of granula (Gr), lamellar (La) and lobular (Lo) crystals. An automatic classification routine for hematite types was developed in previous works. This routine takes as input two images of the same region, one in Bright Field and the second in Circular Polarization (CPOL). In this work, modifications in the CPOL image acquisition and in noise filtering were implemented, in order to improve the classification step. Thus, the CPOL images, which present a characteristic background problem, were acquired employing the subframe method, what eliminates the need for background correction, improving the quality of image mosaics. Then, the digital saturation of the camera was optimized to improve substantially the contrast between hematite types. Finally, the impact of a new noise reduction filter – the Non-Local Means Filter – on crystal segmentation was evaluated. The results showed a substantial improvement in the identification of hematite textural types as compared to the previous method, and also superior to the traditional visual identification by an operator.

[pt] As pelotas de minério de ferro são uma das principais matérias-primas, juntamente com o minério granulado e o sínter, do processo de fabricação do aço. São produzidas pelo processo de pelotização, aproveitando a parcela ultrafina do minério, que antes era considerada rejeito do processo de beneficiamento. A porosidade gerada no processo de fabricação das pelotas é uma importante característica do material, pois permite o fluxo interno de gases, aumentando a sua redutibilidade e consequentemente a eficiência do processo. Por outro lado, a porosidade afeta a resistência física das pelotas, que precisam suportar todos os esforços sofridos durante as operações de manuseio, transporte e dos processos metalúrgicos. Dessa forma, a quantidade, tamanho, forma e a distribuição espacial dos poros são características importantes no controle de qualidade das pelotas, que são produzidas em grande escala e vem ganhando cada vez mais importância nas usinas siderúrgicas. Tradicionalmente, as técnicas analíticas mais utilizadas na caracterização da porosidade desses materiais são porosimetria por intrusão de mercúrio (PIM) e microscopia ótica (MO). A PIM só permite avaliar poros que estão conectados à superfície, além de utilizar o mercúrio que é um material volátil e tóxico, que oferece riscos ao meio ambiente e à saúde humana. A MO é limitada ao espaço bidimensional, podendo trazer informações pouco representativas. Ambas as técnicas são destrutivas, podendo degradar o material no processo de preparação e também impossibilitando análises posteriores numa mesma amostra. O presente trabalho propõe desenvolver uma metodologia de caracterização tridimensional de porosidade em pelotas de minério de ferro, envolvendo a técnica de microtomografia de raios X (MicroCT) e análise de imagens, a fim de estudar separadamente os diferentes tipos de poros (abertos e fechados), e comparar com as técnicas clássicas citadas anteriormente. Foram utilizadas 25 amostras cedidas pela Vale, analisadas Augusto, Karen Soares; Paciornik, Sidnei. Microtomografia Computadorizada de Raios X Aplicada à Caracterização de Porosidade em Pelotas de Minério de Ferro. Rio de Janeiro, 2016. 156p. Tese de Doutorado – Departamento de Engenharia Química e de Materiais, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. primeiramente por MicroCT e posteriormente por PIM ou MO. Para tentativas de otimização, foram testados alguns parâmetros de análise em MicroCT, tais como o uso de lentes, diferentes configurações geométricas dos dispositivos que compõem o equipamento e número de projeções, que afetam diretamente a resolução e o tempo de análise. Comparou-se os resultados obtidos em MicroCT com os obtidos por PIM e MO, em amostras equivalentes, observando-se valores menores de porosidade para a técnica de MicroCT, devido à pior resolução do sistema. Porém, a metodologia apresentada foi capaz de quantificar a porosidade aberta e fechada separadamente, descrever a distribuição espacial, além de medir tamanho e forma, dos poros. / [en] Iron ore pellets are one of the major iron-bearing raw materials, along with lump ore and sinter, for the steelmaking processes. Pellets are produced from ultrafine fractions of iron ores, which were previously considered as tailings of mineral beneficiation. The porosity generated during the pelletizing process is an important characteristic of the material because it allows internal gas flow, increasing its reducibility and consequently the process efficiency. On the other hand, the porosity affects the physical strength of the pellets, which must withstand all loads during handling operations, transportation and metallurgical processes. Thus, the amount, size, shape and spatial distribution of pores are important features for the pellet quality control. Traditionally, most analytical techniques used to characterize the porosity of pellets are mercury intrusion porosimetry (MIP) and optical microscopy (OM). Nevertheless, MIP allows evaluating only pores connected to the surface, in addition mercury is volatile and toxic, offering risks to the environment and human health. OM, in turn, is limited to two-dimensional space and can reveal unrepresentative information. Both techniques are destructive and consequently prevent further analysis of the same sample. The present work proposes the development of a methodology for the tridimensional characterization of the porosity in iron ore pellets through X-ray microtomography (MicroCT) and image analysis in order to separately determine the different types of pores (open and closed). 25 samples provided by the Vale mining company were first analyzed by MicroCT and then by MIP or OM. For optimization purposes, some operating parameters of MicroCT were tested, such as the use of lenses, different geometric configurations, and the number of projections, which directly affect the obtained image resolution and the analysis time. Comparing the results obtained in MicroCT with the results obtained by MIP and OM in equivalent samples, smaller porosity measurements were observed for MicroCT, due to the poorer resolution of the system. However, this methodology has been able to separately quantify the open and closed porosity, to describe the spatial distribution of pores, and to measure their size and shape.

[pt] Detecção e reconhecimento de objetos são uma questão importante na área de Visão Computacional, onde a sua realização em tempo real e com taxas baixas de falsos positivos tem se tornado o objetivo principal de inúmeras pesquisas, inclusive daquelas relacionadas às novas formas de interatividade na TV Digital. Esta dissertação propõe um sistema de software baseado em aprendizado de máquina que permite um treinamento eficiente para novos objetos e realiza o subseqüente reconhecimento destes objetos em tempo real, tanto para imagens estáticas como para vídeos digitais. O sistema é baseado no uso de características Haar do objeto, que requerem um baixo tempo de computação para o seu cálculo, e na utilização de classificadores em cascata, que permitem tanto um rápido descarte de áreas da imagem que não possuem o objeto de interesse, quanto uma baixa ocorrência de falsos positivos. Por meio do uso de técnicas de segmentação de imagem, o sistema torna a busca por objetos uma operação extremamente rápida em vídeos de alta resolução. Além disto, com a utilização de técnicas de paralelismo, pode-se detectar vários objetos simultaneamente sem perda de desempenho. / [en] Object detection and recognition are an important issue in the field of Computer Vision, where its accomplishment in both real time and low false positives rates has became the main goal of various research works, including the ones related to new interactivity forms in Digital TV. This dissertation proposes a software system based on machine learning that allows an efficient training for new objects and performs their subsequent recognition in real time, for both static images and digital videos. The proposed system is based on the use of Haar features of the object, which require a low computation time for their calculation, and on the usage of a cascade of classifiers, which allows a quick discard of image areas that does not contain the desired object while having a low occurrence of false positives. Through the use of image segmentation techniques, the system turns the search for objects into an extremely fast operation in high-resolution videos. Furthermore, through the use of parallelism techniques, one can simultaneously detect various objects without losing performance.

[pt] O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia para quantificação, por microscopia, do microconstituinte Austenita-Martensita (AM) em um aço de alta resistência e baixa liga (ABRL) da classe API5LX80. Foram obtidas imagens de Microscopia Ótica (MO) em campo claro e Eletrônica de Varredura (MEV), nos modos de elétrons secundários (SE) e retroespalhados (BSE). As imagens foram quantificadas por Processamento e Análise Digital de Imagens (PADI) e os resultados dos dois tipos de microscopia foram comparados. O principal desafio foi discriminar AM em meio a uma microestrutura multifásica complexa, com frações variadas de ferrita, bainita e do próprio AM. Para revelar a presença de AM foram testadas diferentes sequências de ataques químicos e eletrolíticos. Os resultados demostraram que o ataque químico misto, acrescentando um passo Lepera modificado gerou uma melhora acentuada do contraste em imagens de MO e de MEV no modo BSE. Imagens de MEV no modo SE apresentaram problemas de borda devido à posição do detector de elétrons, o que impediu a correta discriminação das regiões de AM. No modo BSE, a tensão de aceleração foi reduzida para 5 kV, para reduzir a penetração do feixe de elétrons e aumentar o contraste devido à fina camada de AM. Estas imagens foram filtradas para reduzir ruído e segmentadas por limiar simples para quantificar o AM. Nas imagens coloridas de MO, o AM foi segmentado por limiares nos espaços de cor RGB e HSB e em seguida foi quantificado. Utilizando Microscopia Co-Localizada (MCL) foram obtidas imagens de campos idênticos no MEV e no MO, permitindo comparar as técnicas. Mostrou-se que, no mesmo aumento, a microscopia ótica tende a subestimar a fração de AM quando comparada à microscopia eletrônica de varredura, no modo BSE. / [en] This dissertation proposed the development of a quantification method, by microscopy, of the microconstituent Martensite-Austenite (MA) in a High Strength Low Alloy (HSLA) steel of the API5LX80 class. Images were obtained by Optical Microscopy (OM) and Scanning Electron Microscopy (SEM), in secondary electron (SE) and backscattered electron (BSE) modes. Digital Image Processing and Analysis (IA) was employed to process and quantify the acquired images and compare the results of the two types of microscopy. The main challenge was to discriminate the MA amidst a complex multiphase microstructure with varying fractions of ferrite, bainite and MA itself. To reveal the MA different chemical and electrolytic etching sequences were tested. The results showed that a mixed combination with an extra step of modified LePera etchant issued the best contrast for both OM and BSE mode SEM. SEM images in SE mode showed edge problems due to the location of the electron detector, what prevented the correct discrimination of MA regions. The accelerating voltage in the BSE mode was reduced to 5 kV which in turn decreased beam penetration and increase contrast due to the thin MA layer. These images were filtered to reduce noise and segmented by a simple threshold to quantify MA. In the color OM images MA was segmented by thresholds in the RGB or HSB color spaces and subsequently quantified. Employing Co-Site Microscopy images of identical fields acquired by OM and SEM, a direct comparison of the techniques was allowed. It was show that, for the same magnification, optical microscopy tends to underestimate the MA fraction when compared to electron microscopy in BSE mode.

[pt] O presente trabalho visa o desenvolvimento de um sistema automático de identificação do Grau de Maturação de pelotas de minério de ferro, envolvendo técnicas de microscopia digital e processamento e análise digital de imagens. As pelotas de minério de ferro, juntamente com o sínter e o minério granulado, constituem uma das matérias-primas básicas no processo de produção do ferro primário. Numa das etapas de sua produção, as pelotas adquirem diferentes características microestruturais, os chamados Graus de Maturação, que influenciam diretamente seu comportamento nos processos de redução. Sendo assim, a caracterização microestrutural constitui-se em uma importante etapa de controle de qualidade do material. A evolução da microestrutura de pelotas específicas para altos-fornos foi dividida em quatro classes: A, B, C e D. A partir das micrografias obtidas por microscópio ótico, foram extraídos atributos capazes de descrever características intrínsecas de cada classe (ou Grau de Maturação), posteriormente utilizados para treinar um classificador automático. Para tentativas de otimização do processo, foram utilizadas 3 técnicas para redução de dimensionalidade (Busca exaustiva do conjunto com a melhor taxa de acerto, Análise de Componentes Principais e Análise Discriminante Linear de Fisher), e testados 3 tipos de classificadores (Quadrático, Mahalanobis e Linear). A maior taxa de acerto global obtida foi acima de 90 por cento. Este resultado indica que a metodologia desenvolvida mostrou-se efetiva para a classificação automática do Grau de Maturação de pelotas de minério de ferro de alto-forno. / [en] The present work aims to develop an automatic system to identify the maturation degree of iron ore pellets, involving techniques of microscopy and digital image processing. Iron ore pellets, as well as sinter and lump ore, are the basic iron-bearing burden used in ironmaking. In one of the steps of their production, the pellets acquire different microstructural characteristics, the socalled Maturation Degree, which influences directly in the reduction processes. Thus, microstructural characterization is an important step in quality control of the material. The microstructure evolution of pellets for blast furnaces was divided into four classes: A, B, C and D. Attributes that describe intrinsic characteristics of each class were extracted from optical microscope images and were used to train an automatic classifier. Three dimensionality reduction techniques were tested to optimize the classification system: exhaustive search, Principal Component Analysis and Fisher’s Linear Discriminant Analysis. Three types of classifiers were tested (Quadrático, Mahalanobis and Linear). The highest global success rate was above 90 per cent. This indicates that this methodology is effective for automatic classification of the Maturation Degree in blast furnace pellets.

[pt] Tubos de material compósito - matriz polimérica reforçada por fibra de vidro - fabricados pela técnica de enrolamento filamentar, foram caracterizados através de microscopia eletrônica digital e processamento de imagens. Três tubos foram fabricados em equipamento próprio seguindo parâmetros de enrolamento similar. Um tubo comercial fabricado por empresa especializada, com parâmetros de enrolamento mais complexos, também foi caracterizado. Para tal, seções circunferenciais foram observadas em um microscópio eletrônico de varredura com captura digital de imagem. Mosaicos de imagens foram gerados, permitindo obter informação com boa resolução local e, simultaneamente, grande abrangência espacial. Assim, foi possível realizar uma caracterização que abrangia desde o tamanho e forma de fibras individuais até a distribuição espacial de milhares de fibras em uma vasta área da amostra. Foram cridas rotinas de processamento e análise de imagens para medir dados como diâmetro, fator de forma, fração volumétrica e ângulo de enrolamento de fibras. Além disso, uma rotina específica foi desenvolvida para a identificação automática das várias camadas de fibras presentes no tubo comercial. / [en] Pipes made from composite material - polymer matrix reinforced with glass fibers - manufactured by filament winding, were characterized by scanning electron microscopy and image analysis. Three pipes were manufactured with equipment owned by the research group, following similar winding parameters. A commercial tube made by a specialized company, with more complex winding conditions, was also characterized. Circumferential sections were observed in a scanning electron microscope with digital image acquisition. Image mosaics were created, providing information with good spatial resolution and, at the same time, wide spatial coverage. Thus, it was possible to characterize size and shape of individual fibers and, simultaneously, obtain the spatial distribution of thousands of fibers within a large sample area. Image processing and analysis routines were created to measure fiber diameter, shape factor, area fraction and winding angle. A specific routine was developed for the automatic identification of the several fiber layers present in the commercial pipe.