O presente trabalho trata da implementação de um sistema de visão robótica para reconhecimento de formas bidimensionais e transformação do contorno em trajetória para um manipulador industrial. A aquisição da imagem ocorre através de uma câmera CCD sobre a área específica de captura. O uso de uma webcam também é testado. A imagem captada é enviada para o computador com processamento realizado em MATLAB, através de rotina de software de controle, escrita em VB.NET. São analisadas variações de contraste e resolução com objetos distintos, onde o sistema identifica os pixels que delimitam o contorno do objeto utilizando limiarização pelo Método de Otsu e algoritmos morfológicos. A posição de cada pixel é processada, transformada em coordenadas cartesianas e enviada para o controle do manipulador robótico, que efetua a trajetória, simulando um processo industrial. A transmissão ao controle do manipulador é realizada em protocolo especial, via porta paralela de um microcomputador à placa de aquisição de sinais digitais do controle do manipulador. Um processo de simulação em uma célula de manufatura proposto para validar o sistema, identifica objetos distintos que chegam de forma desordenada através de uma esteira transportadora. / This work approaches the implementation of a robotics vision system to recognize 2D forms and contour transformation in trajectory to an industrial manipulator. The image acquisition occur by CCD video camera on the specific capture area. A webcam system is also tested. The captured image is sent to a MATLAB computer processing, through a control software routine, written in VB. NET. The contrast and resolution changes are analyzed with different objects where the system identifies the pixels of object contour using Otsu’s Thresholding Method and morphological algorithms. The position of each pixel is processed, transformed in cartesian coordinates and sent to the robotic manipulator control, which executes the trajectory simulating an industrial process. The transmission to the manipulator control is realized in a special protocol, using the parallel port of computer and a digital signal acquisition card of the manipulator control. A simulation process in a manufacturing cell is aimed to validate the system, identifying distinct objects that coming in a disorientated form from a belt conveyor.

Orientador: Prof. Dr. Carlos da Silva dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2014. / Uma tarefa recorrente em Processamento Digital de Imagens é o projeto de um operador que mapeie uma ou mais imagens de entrada em uma imagem resultante. Muitas vezes, o projeto de um operador específico exige um dispendioso processo de tentativa e erro, podendo resultar em um operador sub-ótimo para a tarefa em questão Diversos métodos já foram propostos para automatizar o projeto de operadores utilizando aprendizado de máquina. No cenário mais comum, o projeto de operadores parte de um conjunto de treinamento formado por pares de imagens (entrada, saída), em que as imagens de entrada correspondem as imagens originais inicialmente observadas e as imagens de saída correspondem ao produto ideal do processamento. Para obter um operador que realiza o mapeamento entre a entrada e saída, é necessário que seja realizado um procedimento de aprendizado de máquina supervisionado. Neste projeto, será investigado o projeto automático de operadores utilizando uma representação de operadores de janela (W-operadores), os quais utilizam um subconjunto local dos pixels da imagem, determinado por uma janela. Uma questão de suma importância relacionada a essa representação envolve a escolha eficiente das janelas. Baseando-se em trabalhos anteriores, adotamos o uso de combinação de operadores e seleção de características para obter um melhor desempenho. Nossa contribuição consiste em uma nova técnica para determinar as janelas de um conjunto de operadores, que são em seguida combinados para criar um operador. Nosso procedimento é inspirado pela técnica AdaBoost para combinação de classificadores e tem como objetivo determinar iterativamente uma janela que minimize o erro do operador final a cada passo da iteração. Neste trabalho, propomos a implementação do método descrito e sua comparação com técnicas anteriores de projeto de operadores, utilizando conjuntos de dados públicos em algumas tarefas de processamento de imagens. / A recurring task in Digital Image Processing is the project of an operator that maps one or more images input in a resulting image. Often, the design of a specic operator requires a expensive process of trial and error and may result in a sub-optimal operator. Several methods have been proposed to automate the design of operators using Machine Learning. In the most common scenario, the project starts from a training set formed by pairs of images (input, output), in which output images represent what would be the ideal product of the processing. Some supervised learning procedure is then used, resulting in an operator who performs input-output mapping. In this project, we will investigate the automatic design representation of operators using a window (W-operators), which use a local image subset of pixels, determined by a window. An issue related to this representation involves choosing ecient windows. Based on previous work, we adopt the use of ensembles to achieve better performance. Our contribution consists of a new technique for determining the windows of a set of operators which are then combined to create a nal operator. Our procedure is inspired by the AdaBoost technique for combining classiers and aims to iteratively determine a window that minimizes the operator error at the end of each iteration step. In this project, we propose the implementation of the described method and its comparison with prior project operators from the state of the art, using public data sets in some image processing tasks.

O presente trabalho trata da implementação de um sistema de visão robótica para reconhecimento de formas bidimensionais e transformação do contorno em trajetória para um manipulador industrial. A aquisição da imagem ocorre através de uma câmera CCD sobre a área específica de captura. O uso de uma webcam também é testado. A imagem captada é enviada para o computador com processamento realizado em MATLAB, através de rotina de software de controle, escrita em VB.NET. São analisadas variações de contraste e resolução com objetos distintos, onde o sistema identifica os pixels que delimitam o contorno do objeto utilizando limiarização pelo Método de Otsu e algoritmos morfológicos. A posição de cada pixel é processada, transformada em coordenadas cartesianas e enviada para o controle do manipulador robótico, que efetua a trajetória, simulando um processo industrial. A transmissão ao controle do manipulador é realizada em protocolo especial, via porta paralela de um microcomputador à placa de aquisição de sinais digitais do controle do manipulador. Um processo de simulação em uma célula de manufatura proposto para validar o sistema, identifica objetos distintos que chegam de forma desordenada através de uma esteira transportadora. / This work approaches the implementation of a robotics vision system to recognize 2D forms and contour transformation in trajectory to an industrial manipulator. The image acquisition occur by CCD video camera on the specific capture area. A webcam system is also tested. The captured image is sent to a MATLAB computer processing, through a control software routine, written in VB. NET. The contrast and resolution changes are analyzed with different objects where the system identifies the pixels of object contour using Otsu’s Thresholding Method and morphological algorithms. The position of each pixel is processed, transformed in cartesian coordinates and sent to the robotic manipulator control, which executes the trajectory simulating an industrial process. The transmission to the manipulator control is realized in a special protocol, using the parallel port of computer and a digital signal acquisition card of the manipulator control. A simulation process in a manufacturing cell is aimed to validate the system, identifying distinct objects that coming in a disorientated form from a belt conveyor.

Submitted by Andre Ricardo Soares Amarante null (andre.fatec@gmail.com) on 2017-08-31T16:27:41Z No. of bitstreams: 1 Final - André Ricardo Soares Amarante.pdf: 11499267 bytes, checksum: 3ec5f7b4ceda0ddb91bfe85611eed542 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-09-01T14:21:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 amarante_ars_dr_guara.pdf: 11499267 bytes, checksum: 3ec5f7b4ceda0ddb91bfe85611eed542 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-01T14:21:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 amarante_ars_dr_guara.pdf: 11499267 bytes, checksum: 3ec5f7b4ceda0ddb91bfe85611eed542 (MD5) Previous issue date: 2017-08-28 / Outra / Sabe-se que a contribuição que o processamento de imagens digitais traz para a área da Engenharia de Materiais, mais especificamente na área de caracterização de materiais, é de extrema importância, pois a determinação manual de procedimentos que envolve esta área dispende de um tempo muito grande e geralmente é acompanhado de falhas de quem as realiza. A partir do exposto acima, o objetivo desta pesquisa é a proposição de um método, semiautomático, para caracterização da homogeneidade da distribuição das frações de áreas de materiais polifásicos por processamento digital de imagens, de maneira a: a) desenvolver um algoritmo, utilizando os recursos gráficos presentes no Java, para a identificação e segmentação de fases, utilizando recursos da Estatística e recursos visuais como histograma e gráficos de dispersão de dados; b) desenvolver um algoritmo para o processamento e a identificação da homogeneidade da distribuição das frações de áreas de materiais polifásicos; c) avaliar o método a partir dos dados obtidos nos resultados do experimento e d) descrever os métodos utilizados no plugin desenvolvido. Aplicar-se-á o conceito de Variabilidade, de maneira a permitir uma seleção das fases dos materiais analisados com uma maior precisão. Observa-se que, a partir do método proposta para a caracterização da homogeneidade da distribuição das frações de área de materiais polifásicos, o usuário terá a sua disposição dados que possam subsidiar suas decisões quando da determinação dos limites das fases definidas, assim, deixando de ser apenas um parâmetro baseado nas observações visuais (subjetivas) do mesmo e passando a ter dados que validem e comprovem as regiões determinadas. / It is known that the contribution that the digital image processing brings to the area of Materials Engineering, more specifically in the area of material characterization, is of extreme importance, since the manual determination of procedures involving this area takes a very long time large and is usually accompanied by failures of those who perform them. From the above, the objective of this research is the proposition of a semiautomatic method to characterize the homogeneity of the distribution of fractions of areas of polyphase materials by digital image processing, in order to: a) develop an algorithm, using the graphical resources present in Java, for the identification and segmentation of phases, using statistical resources and visual resources such as histogram and data scatter charts; b) to develop an algorithm for the processing and identification of the homogeneity of the distribution of fractions of areas of polyphase materials; c) evaluate the method from the data obtained in the experiment results and d) describe the methods used in the developed plugin. The concept of variability will be applied in order to allow a better selection of the phases of the analyzed materials. It is observed that, based on the proposed method for characterizing the homogeneity of the polyphase material area fractions distribution, the user will have at his disposal data that can subsidize his decisions when determining the limits of the defined phases, thus leaving be only a parameter based on the visual (subjective) observations of the same and starting to have data that validate and prove the determined regions.

Orientador: Aluir Porfírio Dal Poz / Resumo: Pesquisas em extração de rodovias em imagens digitais não são recentes, sendo as primeiras da década de 70. Os métodos desenvolvidos normalmente são classificados em duas classes: semi-automático e automático. Esta última classe não prevê a intervenção de um operador. Neste contexto, a extração automática de cruzamentos de rodovias é fundamental, embora muito poucos trabalhos são encontrados na literatura sobre extração de rodovias. A razão principal é a grande diversidade de cruzamentos de rodovias, gerando algumas dificuldades para construir um conhecimento a priori sobre cruzamentos. Esta pesquisa propõe uma metodologia automática para resolver este problema, combinando segmentos de rodovias extraídos de uma imagem de alta resolução (pixel < 0,7 m), com linhas extraídas numa imagem de baixa resolução (pixel > 2m), reamostrada da imagem original de alta resolução. A metodologia proposta foi testada em um conjunto de imagens de alta resolução, mostrando-se confiável e eficiente. Desde que as bordas das rodovias sejam satisfatoriamente definidas, o método se mostrou capaz de extrair totalmente os cruzamentos de rodovias. Além disso, gerou uma significante melhora na malha viária (aproximadamente 16%) extraída pela metodologia automática de extração de segmentos de rodovias. / Abstract: Researches on road extraction from digital images are not recent, being the first one from 70's. The methods developed are usually classified into two classes, i.e., semiautomatic and automatic. Concerning this last class, no intervention with the operator is expected. In this context, the road crossing extraction is fundamental, although very few works are found in the relevant literature. The main reason is the great diversity of road crossings, bringing some difficulties to build up a priori knowledge of them. This research proposes a methodology for solving this problem combining road segments extracted from a high - resolution image (pixel < 0.7 m), with lines extracted from a low - resolution image (pixel > 2m) resampled from the original, high - resolution image. The proposed methodology was tested with a set of high - resolution image, showing that it is reliable and efficient. Whenever the road edges were well - defined the method was able to totally extract the road crossings. In addition it provided road networks with completion significantly better (about 16%) than the corresponding ones previously extracted by the automatic road segment extraction method. / Mestre

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A identificaÃÃo correta do ventrÃculo esquerdo em imagens de ecocardiograma constitui uma importante ferramenta no auxÃlio ao diagnÃstico precoce de doenÃas cardiovasculares. No entanto, limitaÃÃes inerentes ao processo de aquisiÃÃo das imagens, como baixa relaÃÃo sinal-ruÃdo e presenÃa de sombras acÃsticas, tornam essa identificaÃÃo uma tarefa complexa. Neste trabalho, com o objetivo de segmentar o ventrÃculo esquerdo, contornos ativos geomÃtricos e paramÃtricos sÃo aplicados sobre imagens de ecocardiografia. Uma nova variaÃÃo dos contornos ativos paramÃtricos, o mÃtodo dos contornos ativos algÃbricos, e duas modalidades de mÃtodo level-set, uma baseada no gradiente e outra baseada em regiÃes, sÃo testadas e comparadas. SÃo propostas, neste trabalho, quatro contribuiÃÃes à literatura. Uma à a filtragem do Hamiltoniano por uma janela gaussiana a afim de acelerar o movimento do contorno. Outra à uma funÃÃo sinal, que permite que o contorno mude sua direÃÃo radial automaticamente. AlÃm disso, a prÃpria concepÃÃo do mÃtodo dos contornos ativos algÃbricos à uma das contribuiÃÃes. Finalmente, a ultima à a superposiÃÃo de mapas de contorno, que aumenta a Ãrea de influÃncia do contorno ativo sem perda de precisÃo. Conclui-se que, apesar da capacidade dos contornos ativos geomÃtricos de dividirem-se e unificarem-se independentemente de novas parametrizaÃÃes, o mÃtodo dos contornos ativos algÃbricos Ã, dentre os avaliados, o Ãnico capaz de realizar a segmentaÃÃo do ventrÃculo esquerdo nas imagens de ecocardiografia conforme o padrÃo-ouro fornecido pelos especialistas.

O crescimento urbano nos grandes centros de desenvolvimento do Brasil, geralmente ocorre sem um planejamento integrado e sem visar o crescimento populacional futuro. Áreas que deveriam ser protegidas como as áreas de mananciais ou de risco (áreas muito íngremes ou sujeitas às inundações) acabam sendo ocupadas de maneira irregular, colocando em risco a população e o meio ambiente. O monitoramento e fiscalização destas ocupações são realizados de maneira demorada e ineficiente, pois faltam equipamentos e pessoas capacitadas para a realização deste trabalho. Visando entender e incorporar as novas tecnologias existentes, a Prefeitura do Município de São Bernardo do Campo em conjunto com o Laboratório de Geoprocessamento do Departamento de Engenharia de Transportes da Escola Politécnica de Universidade de São Paulo desenvolveram uma metodologia de mapeamento do uso do solo urbano através de técnicas de sensoriamento remoto e processamento digital de imagens. Através destas técnicas, as classes de uso do solo que melhor caracterizam a região foram selecionadas, definindo-se assim uma legenda de classes de uso do solo que permite o mapeamento da cidade. Com o mapeamento da cidade é possível a detecção das regiões mais críticas ao crescimento urbano e o seu direcionamento para regiões mais adequadas. Esta metodologia, integrada com outras técnicas de planejamento já existentes fornece subsídios a um melhor planejamento urbano da cidade. Esta dissertação se baseia na experiência deste projeto, enfatizando os aspectos teóricos das técnicas de processamento digital de imagens de satélite aplicadas nesta experiência e os problemas urbanos e ambientais da região. Através da metodologia desenvolvida e do mapeamento da cidade, foi possível uma percepção global da distribuição dos diversos usos do solo da região (indústria, comércio, residenciais) e a localização das áreas críticas ao crescimento urbano (áreas de proteção e de florestas), mostrando que as imagens de satélite são um bom instrumento no auxílio ao planejamento urbano. / The urban growth in the development centers of the Brazil, generally occurs without an integrated planning and without aiming at the future population growth. Areas that would have been protected as water sources areas or at risk (mount hillside or subject to flooding areas) have been ocuppied in a irregular way, placing in risk the population and the environment. The monitoring and fiscalization of these occupations are carried in delayed and inefficient way, because of the lack of equipment and people enabled to accomplishment this work. Aiming at to understand and to incorporate the new existing technologies, the City Hall of the São Bernardo do Campo with partnership with the Geoprocessing Laboratory of the Transportation Department of the Polytechnical School of the University of São Paulo had developed a methodology of urban land use mapping through the use of remote sensing and digital image processing techniques. Through these techniques, the land use classes that better characterize the region had been selected, defining thus, the land use legend that allows the mapping of the city. With this mapping it is possible the identification of the most critical regions of the city and its orientation to more appropriated regions. This methodology, integrated with others already existing planning techniques, provides aid to improve the urban planning of the city. The experience of this project is the base of this dissertation, that emphasized the theoretical aspects of the digital image processing techniques applied in this experience and the urban and environmental problems of the region. Through the methodology developed and with the mapping of the city, it was possible a global perception of the diverse land uses distribution of the region (industry, commerce, residential) and the localization of the critical areas to the urban growth (protection areas and forests), showing that the satellite images are a good instrument in the aid of the urban planning.

Atualmente está aumentando a necessidade de utilização de veículos submersíveis não tripulados nos meios aquáticos, tanto para observação científica, como também para monitoramento de obras de engenharia. As posições destes veículos são controladas, em geral, manualmente o que torna essas operações tarefas longas e cansativas aos seus pilotos. Uma alternativa que simplifica estas operações é a utilização, quando necessário, de um sistema automático de posição para aliviar o piloto de funções básicas. Para o desenvolvimento de um sistema de posicionamento automático eficiente é necessário um modelo matemático para a dinâmica do veículo, que envolve o conhecimento dos parâmetros hidrodinâmicos que caracterizam o comportamento do veículo, principalmente em casos onde o veículo possua formas geométricas complexas, sendo assim torna-se compulsório a realização de métodos experimentais para a determinação dos coeficientes hidrodinâmicos do modelo. Na Faculdade de Tecnologia de Jahu vem se desenvolvendo desde 1999 a segunda versão de um veículo submersível não tripulado para utilização em ambiente fluvial denominado VSNT JAÚ II. Este trabalho propõe a utilização de métodos experimentais para a obtenção de alguns dos coeficientes hidrodinâmicos do veículo, no qual são considerados massa adicional e amortecimento viscoso que serão estimados através de ensaios de decaimento livre, utilizando um modelo em escala reduzida e técnicas de processamento digital de imagem. Para estimativa dos coeficientes de massa adicional e amortecimento viscoso o método proposto é baseado método dos mínimos quadrados e separa os movimentos do veículo em dois planos, vertical e horizontal, considerando termos de acoplamento nos movimentos nesses planos. / Unmanned underwater vehicles they have been used continually by the planet in spite of the difficulties of your operation, both for scientific observation, but also for monitoring of engineering works. The positions of these vehicles are controlled, in general, which makes manually they work long and tiring to their pilots. An alternative that simplifies this operation is the use of an automatic system of position to relieve the pilot of basic functions. For the development of an efficient of automatic positioning system it is necessary a mathematical model of the vehicle, it is necessary the knowledge of the hydrodynamic parameters that characterize the behavior of the vehicle. Those parameters are difficult to obtain through theoretical procedures, in cases where the vehicle possesses complex forms, and then experimental methods are used. In Faculdade de Tecnologia de Jahu it comes the developing since 1999 the second version of an unmanned underwater vehicle for use in fluvial environments denominated VSNT JAÚ II. This work proposes the use of an experimental method for the obtaining of some of the hydrodynamic coefficients of the Vehicle, based on rehearsals of free decay, using a model in reduced scale and techniques of digital image processing. The proposed procedure separates the movements of the vehicle in two plans, vertical and horizontal, considering joining terms in the movements in those plans.

Orientadores: Carlos Roberto de Souza Filho, Archimedes Perez Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-09T01:08:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vicente_LuizEduardo_D.pdf: 44738906 bytes, checksum: 6a62c2fac2b997a7d684cfb35bb32d2c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O progressivo aumento da ocupação e uso intensivo de sistemas ambientais em âmbito global gera conseqüências como a degradação de terras, alteração nos ciclos hidrológicos e de nutrientes e diminuição da capacidade de retenção de carbono. Neste sentido, a utilização de sensoriamento remoto orbital tem contribuído para o estudo das transformações em sistemas ambientais, principalmente devido às suas características multi-escalares de abrangência espacial e temporal. Esse tipo de abordagem permite a realização de análise sistêmica por meio da utilização de técnicas de processamento digital de imagens, aliadas ao conhecimento do comportamento espectral dos materiais sob investigação em escala detalhada (componentes físico-químicos), bem como sua distribuição espacial enquanto sistema ambiental. Estudos deste tipo ainda são raros em áreas tropicais, exigindo um maior conhecimento das suas características espectrais locais. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é contribuir para o estudo de sistemas ambientais tropicais levando-se em consideração técnicas propícias a sua análise e mapeamento por sensores orbitais. Para tanto, foram utilizadas imagens ASTER nos intervalos espectrais do visível (0.52-0.69bm), infravermelho próximo (0.78-0.86 bm), infravermelho de ondas curtas (1.60 a 2.43 bm) e infravermelho termal (8-12bm). Sobre esses dados foram aplicados procedimentos de correção atmosférica considerando parâmetros tropicais locais e técnicas de classificação hiperespectral adaptados para este sensor: (i) Minimum Noise Fraction, (ii) Purity Pure Index, Visualização n-dimensional, e os algoritmos Spectral Angle Mapper e Mixture Tuned Matched Filtering. A fim de se abranger diferentes características ambientais, foram escolhidas três áreas de estudo: Região de Itirapina ¿ SP, Região de Assis ¿ SP e Região de São Francisco de Assis ¿ RS. Cada uma dessas regiões apresenta situações particulares, inerentes a transformações em sistemas ambientais tropicais, envolvendo os seguintes aspectos: (i) zonas de transição em fragmentos ecossistêmicos, (ii) componentes minerais típicos de solos tropicais, e (iii) processos de arenização. Para validação dos dados do sensor ASTER foram utilizados, além de dados de campo, análises espectrais teóricas com base em bibliotecas espectrais, medidas espectrorradiométricas locais, bem como análises por difratrometria de raio X. Como resultado, por meio do uso do intervalo espectral entre o visível o infravermelho de ondas curtas, foi possível mapear áreas de fragmentos vegetacionais numa escala de detalhe, através da separação de diferentes fitofisionomias, como: cerradão, cerrado e mata estacionária semidecídua. Nos solos tropicais foram detectados componentes minerais típicos, como: caulinita, montmorilonita, gibbsita, óxidos e hidróxidos de ferro. No que se refere ao processo de arenização, estudos aqui desenvolvidos, com base no infravermelho termal, permitiram estimar a distribuição e abundância de áreas ricas em quartzo em contraposição a outros alvos da cobertura, como forma de se estabelecer níveis de estabilidade e degradação relativas a esses locais. O conjunto de resultados obtidos neste trabalho é uma contribuição para um melhor entendimento de sistemas ambientais em regiões tropicais, particularmente no que se refere ao uso de sensoriamento remoto orbital, enquanto ferramenta de análise multi-escalar / Abstract: The progressive increase of the occupation and intensive use of environmental systems in a global scale generate consequences such as the degradation of lands, alteration in the hydrologic and nutrients cycles and diminution of the carbon retention capacity. In this sense, the use of orbital remote sensing has contributed for the study of the transformations in environmental systems, mainly due to its multi-scale characteristics of spatial and temporal coverage. This type of approach allows the achievement of systemic analysis by means of digital image processing techniques, coupled with knowledge about the spectral properties of materials under investigation in detail (physical-chemical components), as well as their spatial distribution as an environmental system. This class of study is yet rare in tropical regions, requiring an ample understanding of the spectral signature of the local targets involved. In this view, this work aims to contribute for the study of tropical environmental systems considering advanced techniques for their analysis and mapping by orbital sensors. Images acquired by the Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) covering visible (0.52-0.69bm), near infrared (0.78-0.86 bm), shortwave infrared (1,60-2,43 bm) and thermal infrared (8-12bm) wavelengths were employed for these tasks. Firstly, the data were atmospherically corrected based on local tropical parameters and converted to either reflectance (VNIR-SWIR) or emissivity (TIR). Secondly, the pre-processed data were processed through algorithms originally designed for classification of hyperspectral data, such as (i) Minimum Noise Fraction, (ii) Purity Pure Index, (iii) n-dimensional visualization; (iv) Spectral Angle Mapper e and (v) Mixture Tuned Matched Filtering. In order to experiment in different scenarios, three sites were considered: Itirapina and Assis (State of São Paulo) and São Francisco de Assis (State of Rio Grande do Sul). Each of these sites shows particular characteristics as regards tropical environmental system transformations, involving the following aspects: (i) transition zones in ecosystem fragments, (ii) typical tropical ground mineral components, and (iii) desertification-like (arenization) processes. ASTER data were verified and validated using ground field data and spectra derived both from laboratory measurements and from spectral libraries, plus X-Ray Difraction analysis. Based on this multiple data approach, it was possible to map fragments of vegetation in detail, separating different vegetation species based on their distinct spectral signatures between the VNIR-SWIR range, including woodland, shrubland and tropical semideciduous forests. Tropical soils were also mapped with specific minerals such as kaolinite, montmorillonite, gibbsite and iron oxides and hydroxides. As regards the arenization processes, within the study here developed on the basis of ASTER thermal infrared multispectral data, it was possible to estimate the distribution and abundance of quartz-rich areas in contrast to other materials, allowing an assessment about the levels of stability and degradation related to control area. The set of precision results obtained in this work is an important contribution for the study of environmental systems in tropical regions, particularly in what refers to the use of remote orbital sensors as a multi-scale tool / Doutorado / Análise Ambiental e Dinâmica Territorial / Doutor em Ciências

As Redes Neurais Artificiais (RNA) são modelos matemáticos associados à inteligência computacional capaz de aprender e generalizar informações, podendo assim ser utilizada como um classificador de imagens. O presente trabalho objetiva analisar o espelho nasal bovino com o intuito de comprovar que é uma característica única e permanente do animal podendo assim, ser sua identificação única. O experimento foi dividido em duas etapas. Para compor o banco de dados da primeira etapa foram utilizados 51 bovinos da raça Nelore com idade média de 11 meses, dos quais foram coletadas para a formação do banco de dados dezesseis imagens de cada animal, totalizando uma base de 816 imagens. Na segunda etapa do experimento foram utilizados 16 bovinos do banco de dados inicial, escolhidos de forma aleatória, com idade média de 23 meses. Destes foram coletadas 11 imagens para verificar se os padrões do espelho nasal, com o passar dos meses, mantêm seu padrão tornando possível, assim, a identificação do animal. Os algoritmos de processamento digital de imagens foram implementados utilizando o software MATLAB®. Após o processamento das imagens, as características vetorizadas foram utilizadas para treinamento e teste de uma rede neural artificial utilizando o algoritmo MLP, implementado usando o compilador C DGW, que serviu como classificador das mesmas. Também foi utilizado o algoritmo do K vizinhos mais próximos (K-nn), para realizar os testes de classificação, usando um método estatistico. A validação do classificador foi realizada mediante análise estatística dos seus erros e acertos. O erro médio quadrático utilizado neste estudo foi menor que 1%. Os resultados apresentados pelo classificador K-nn foram maiores que o da Rede Neural Artificial, porém ambos não alcançaram acertos acima de 90%, o que é considerado adequado a um classificador. Pode-se concluir que o método utilizado para extração de características não apresentou uma boa representatividade, porém ainda assim foi possível observar a tendência classificatória dos animais através das características do espelho nasal, assim como a tendência da permanência dos padrões com o envelhecimento do animal. / Artificial Neural Networks (ANN) are mathematical models associated with artificial intelligence that can learn and generalize information, therefore they can be used as images classifiers. This paper aims to analyze the cattle muzzle in order to prove that it is a unique and permanent characteristic of the animal thus, being used as its unique identification. The experiment was divided into two stages. To make the database of the first phase were used 51 Nelore bovines with an average age of 11 months, from which sixteen images of each animal were collected totalling of 816 images for the database. In the second stage of the experiment 16 bovines from the initial database were used, chosen randomly, with an average age of 23 months. From those 11 images were collected to verify if the standards of the muzzle remain the same after a couple of months, so the animal can be identified. The processing digital image algorithms were implemented using MATLAB® software. After the images processing, vectorized features were used to train and test an artificial neural network using the MLP algorithm, implemented using the C compiler DGW, and was used as a classifier. We also used the algorithm of K nearest neighbors (Knn) to perform the classification tests using a statistical method. The validation of the classifier was performed using statistical analysis of their mistakes and successes. The average square error used in this study was less than 1%. The results presented by K-nn classifier were higher than the one of Artificial Neural Network; nevertheless, both failed to reach above 90% success, which is considered suitable for a classifier. It can be concluded that the method used for feature extraction did not show a good performance, although it was possible to observe the trend of classification of animals through the characteristics of the muzzle, as well as the tendency of the permanence of the standards with the animal aging.