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Determinação do volume de madeira empilhada através de processamento de imagens digitais / Determination of the volume wooden stacked through processing of digital imagesSilva, Márlon Crislei da 06 May 2003 (has links)
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Previous issue date: 2003-05-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A medição exata da quantidade de madeira que é recebida numa unidade de exploração madeireira constitui uma operação fundamental, por dela depender a determinação da rentabilidade do próprio centro de produção. Dessa forma, grande parte das empresas florestais vem se preocupando cada vez mais com a determinação do volume de pilhas de madeira feita no campo, nos caminhões de transporte ou nos pátios das fábricas. Tradicionalmente, a madeira tem sido avaliada através do seu volume, sendo, por isso, utilizados os mais variados métodos de caráter subjetivo que visam obter, a partir da medição manual do volume envolvente da carga de madeira, o volume em estéreo (ou volume aparente) e o correspondente volume sólido, obtido teoricamente pelo desconto sistemático, no volume em estéreo, de todos os espaços vazios existentes entre as toras de madeira que constituem uma carga, isto é, por meio do fator de empilhamento. Este trabalho objetivou, assim, o desenvolvimento de uma metodologia e de um aplicativo para segmentação de toras de madeira em imagens digitais, com finalidade última de cubagem de árvores abatidas. Foi desenvolvido um sistema que, por meio do processamento digital da imagem, fornece o valor do volume em estéreo da pilha fotografada, em metros cúbicos, e o conseqüente fator de empilhamento da mesma. Para segmentação testaram-se dois métodos, um de indicação manual e interativa da pilha e outro automático, pelo uso da transformada de Hough, técnica comumente utilizada para detecção de bordas que se apresentam segundo uma forma geométrica matematicamente definida. A metodologia foi desenvolvida no sistema Matlab, para pilhas de madeira de Eucalyptus grandis, e os sensores utilizados foram uma câmera digital Kodak DC 210 não métrica, e uma câmera DMK NIR (infravermelho próximo) para análise de imagens com e sem as ondas do infravermelho. Testes de validação apontaram um desvio médio de 1,56 % no cálculo do volume real da pilha, 0,96% para a determinação do volume em estéreo, 0,70 % na determinação do fator de empilhamento, através da segmentação semiautomática e média inferior a 8,0% na determinação do volume real da pilha, através da segmentação automática (Transformada de Hough), tomando como referência valores obtidos por cubagem rigorosa. Verificou-se, também, ser válido o uso de imagens digitais infravermelho, o qual proporcionou redução das diferenças entre os valores numéricos dos pixels do cerne e casca das toras, ensejando, assim, melhor identificação da madeira e dos espaços vazios. Os resultados foram satisfatórios ao passo que se mostrou um sistema de respostas rápidas e custo de implementação relativamente baixo. / The exact measurement of the quantity of wood received in a lumber exploring unit consists in a fundamental operation, because it affects on the determination of the production facility profitability. The majority of the forestry enterprises are considering more than ever the determination of the volume of wood heaps, which is estimated in the field, on the transport trucks or at the factory yard. Traditionally, wood has been evaluated by its volume utilizing various subjective methods which aim to obtain, based on the manual enveloping volume measurement of the wood load, stereo volume (or apparent volume), the correspondent solid volume, obtained theoretically from the first by the systematic elimination of all the empty space existing between the wood logs that consists a load, that is, by means of the piling factor. In that manner, the purpose of this research is to develop a methodology and a computer program to segment wood logs into digital images, obtaining the cubature of fallen trees through digital photography as the final objective. Basically a system was developed in which the digital processing of the image provided the value of the wood heap stereo volume in cubic meters, and consequently its piling factor. For segmentation, two methods were tested, one was an interactive and manual wood heap indication, and the other one utilizing the Hough Transform, a technique commonly used to detect edges, which obey a mathematical geometric shape. The methodology was developed using a MatLab system. The methodology was developed for Eucalyptus grandis wood stacks, and the sensors utilized were the Kodak DC 210 non-metric digital camera and the DMK NIR camera for image analysis with and without infrared waves. Validation tests indicated a mean deviation of 1.56% during the real volume calculation of the wood heap, 0.96% for the stereo volume determination and 0.70% in the determination of the piling factor, through semi-automatic segmentation and a less than 8.0% average in the determination of the wood heaps real volume, through automatic segmentation (Hough Transform) using reference values obtained from strict cubature. It also verified be valid the use of infrared digital images, which provided reduction of the differences between numeric values of the pixels of the sifts and peel of the logs, trying, this way, better identification of the wood and of the blank spaces. The results were satisfactory, demonstrating a rapid response system with a relatively low implementation cost.
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Empilhamento sísmico por superfície de reflexão comum: um novo algoritmo usando otimização global e localGARABITO CALLAPINO, German 25 October 2001 (has links)
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Previous issue date: 2001 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / ANP - Agência Nacional do Petróleo / O método de empilhamento sísmico por Superfície de Reflexão Comum (ou empilhamento SRC) produz a simulação de seções com afastamento nulo (NA) a partir dos dados de cobertura múltipla. Para meios 2D, o operador de empilhamento SRC depende de três parâmetros que são: o ângulo de emergência do raio central com fonte-receptor nulo (β<sub>0</sub>), o raio de curvatura da onda ponto de incidência normal (R<sub>NIP</sub>) e o raio de curvatura da onda normal (R<sub>N</sub>). O problema crucial para a implementação do método de empilhamento SRC consiste na determinação, a partir dos dados sísmicos, dos três parâmetros ótimos associados a cada ponto de amostragem da seção AN a ser simulada. No presente trabalho foi desenvolvido uma nova sequência de processamento para a simulação de seções AN por meio do método de empilhamento SRC. Neste novo algoritmo, a determinação dos três parâmetros ótimos que definem o operador de empilhamento SRC é realizada em três etapas: na primeira etapa são estimados dois parâmetros (β°<sub>0</sub> e R°<sub>NIP</sub>) por meio de uma busca global bidimensional nos dados de cobertura múltipla. Na segunda etapa é usado o valor de β°<sub>0</sub> estimado para determinar-se o terceiro parâmetro (R°<sub>N</sub>) através de uma busca global unidimensional na seção AN resultante da primeira etapa. Em ambas etapas as buscas globais são realizadas aplicando o método de otimização Simulated Annealing (SA). Na terceira etapa são determinados os três parâmetros finais (β<sub>0</sub>, R<sub>NIP</sub> e R<sub>N</sub>) através uma busca local tridimensional aplicando o método de otimização Variable Metric (VM) nos dados de cobertura múltipla. Nesta última etapa é usado o trio de parâmetros (β°<sub>0</sub>, R°<sub>NIP</sub>, R°<sub>N</sub>) estimado nas duas etapas anteriores como aproximação inicial. Com o propósito de simular corretamente os eventos com mergulhos conflitantes, este novo algoritmo prevê a determinação de dois trios de parâmetros associados a pontos de amostragem da seção AN onde há intersecção de eventos. Em outras palavras, nos pontos da seção AN onde dois eventos sísmicos se cruzam são determinados dois trios de parâmetros SRC, os quais serão usados conjuntamente na simulação dos eventos com mergulhos conflitantes. Para avaliar a precisão e eficiência do novo algoritmo, este foi aplicado em dados sintéticos de dois modelos: um com interfaces contínuas e outro com uma interface descontinua. As seções AN simuladas têm elevada razão sinal-ruído e mostram uma clara definição dos eventos refletidos e difratados. A comparação das seções AN simuladas com as suas similares obtidas por modelamento direto mostra uma correta simulação de reflexões e difrações. Além disso, a comparação dos valores dos três parâmetros otimizados com os seus correspondentes valores exatos calculados por modelamento direto revela também um alto grau de precisão. Usando a aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito, porém sob a condição de R<sub>NIP</sub> = R<sub>N</sub>, foi desenvolvido um novo algoritmo para a simulação de seções AN contendo predominantemente campos de ondas difratados. De forma similar ao algoritmo de empilhamento SRC, este algoritmo denominado empilhamento por Superfícies de Difração Comum (SDC) também usa os métodos de otimização SA e VM para determinar a dupla de parâmetros ótimos (β<sub>0</sub>, R<sub>NIP</sub>) que definem o melhor operador de empilhamento SDC. Na primeira etapa utiliza-se o método de otimização SA para determinar os parâmetros iniciais β°<sub>0</sub> e R°<sub>NIP</sub> usando o operador de empilhamento com grande abertura. Na segunda etapa, usando os valores estimados de β°<sub>0</sub> e R°<sub>NIP</sub>, são melhorados as estimativas do parâmetro R<sub>NIP</sub> por meio da aplicação do algoritmo VM na seção AN resultante da primeira etapa. Na terceira etapa são determinados os melhores valores de β°<sub>0</sub> e R°<sub>NIP</sub> por meio da aplicação do algoritmo VM nos dados de cobertura múltipla. Vale salientar que a aparente repetição de processos tem como efeito a atenuação progressiva dos eventos refletidos. A aplicação do algoritmo de empilhamento SDC em dados sintéticos contendo campos de ondas refletidos e difratados, produz como resultado principal uma seção AN simulada contendo eventos difratados claramente definidos. Como uma aplicação direta deste resultado na interpretação de dados sísmicos, a migração pós-empilhamento em profundidade da seção AN simulada produz uma seção com a localização correta dos pontos difratores associados às descontinuidades do modelo. / By using an arbitrary source-receiver configuration and without knowledge of the velocity model the recently introduced seismic data stacking method called Common Reflection Surface (CRS) simulates a zero-offset (ZO) section from multi-coverage seismic reflection data. For 2-D acquisition, as by-products provides three normal ray parameters: 1) the emergence angle (β<sub>0</sub>); 2) the radius of curvature of the Normal Incidence Point Wave (R<sub>NIP</sub>); and 3) the radius of curvature of the Normal Wave (R<sub>N</sub>). The CRS stack is based on the hyperbolic traveltime paraxial approximation depending on β<sub>0</sub>, R<sub>NIP</sub> and R<sub>N</sub>. In this thesis is presented a new algorithm of the CRS stack based on two-parameters and one-parameter search strategy combining global and local optimization methods for determine the three parameters that define the stacking surface (or operator). This is performed in three steps: 1) two-parameters search by applying global optimization to determine β<sub>0</sub> and R<sub>NIP</sub>; 2) one-parameter search by applying global optimization to determine R<sub>N</sub>; and 3) three-parameters search by applying local optimization to determine three parameters, using as initial approximations the parameter triple of the earlier two steps. In the first two steps is used the Simulated Annealing (SA) algorithm and the Variable Metric algorithm is used in the third step. To simulate the conflicting dip events, for each ZO sample where there are interference of intersecting events is determined an additional parameter triple corresponding to a local minimum. The stacking along the respective operator for each particular event allows to simulate their interference in the simulated ZO section by means of their superposition. This new CRS stack algoritm was applied to synthetic data sets providing high-quality simulated ZO sections and high precision determination of the stack parameters in comparison with the forward modeling. Using the hyperbolic traveltime approximation for identical radii of curvature R<sub>NIP</sub> = R<sub>N</sub>, an algorithm called Common Diffraction Surface (CDS) stack was developed to simulate ZO sections for diffracted waves. In a similar way to the CRS stack procedure, this new algorithm also uses the SA and VM optimization methods to determine the optimal parameter couple (β<sub>0</sub>, R<sub>NIP</sub>) that define the best CDS operator. The main features of the algorithm are the data normalization, common-offset data, large aperture of the CDS operator and positive search space for R<sub>NIP</sub>. The application of the CDS stack algorithm in a synthetic dataset containing reflected and diffracted wavefields provides as main result a simulated ZO section containing diffracted events clearly defined. The post-stack depth migration of the ZO section locates correctly the discontinuities of the second interface.
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Aproximações hiperbólicas dos tempos de trânsito de raios paraxiais a um raio central refletido e difratadoCOSTA, Marcos Benedito Caldas 23 May 2005 (has links)
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Previous issue date: 2005 / A simulação de uma seção sísmica de afastamento nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla para um meio 2-D, através do empilhamento, é um método de imageamento de reflexão sísmica muito utilizado, que permite reduzir a quantidade de dados e melhor a razão sinal/ruído. Baseado na aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito dependente de três parâmetros ou atributos cinemáticos de frentes de onda, recentemente, vem desenvolvendo-se um novo método para simular seções (AN) chamado método de empilhamento sísmico por Superfície de Reflexão Comum (ou empilhamento SRC). Também, seguindo este novo conceito de imageamento sísmico está surgindo um método para simular seções com afastamento comum (AC) a partir de dados de cobertura múltipla usando aproximações dos tempos de trânsito paraxiais na vizinhança de um raio central com afastamento finito. Esta nova aproximação dos tempos de trânsito depende de cinco atributos cinemáticos. Neste trabalho, a partir da aproximação dos tempos de trânsito paraxiais em relação a um raio central com afastamento finito, derivamos uma nova equação do tempo de trânsito usando a condição de um ponto difrator em profundidade, reduzindo a equação original para quatro parâmetros. Para ambas aproximações (reflexão e difração), mostramos a superfície de empilhamento SRC com afastamento finito (SRC-AF). Considerando um modelo sintético, realizamos um estudo comparativo das aproximações dos tempos de trânsito para as quatro configurações sísmicas (fonte comum (FC), receptor comum (RC), ponto-médio-comum (PMC) e afastamento comum (AC)). Para analisar o comportamento do operador SRC-AF, quando este é perturbado, discutimos sua sensibilidade em relação a cada um dos cinco parâmetros (K<sub>1</sub>, K<sub>2</sub>, K<sub>3</sub>, β<sub>S</sub> e β<sub>G</sub>). Esta análise de sensibilidade é realizada em duas formas: Sensibilidade através da primeira derivada e Sensibilidade no Empilhamento SRC-AF. Após realizar a análise de sensibilidade utilizamos uma nova condição, K<sub>2</sub> = 0 e assim, obtemos uma nova aproximação, agora dependente de três parâmetros. Usando essas aproximações hiperbólicas (em função de cinco, quatro e três parâmetros), propomos um algoritmo para a simulação de seções AC a partir de dados de cobertura múltipla. Finalmente, é apresentado um estudo da zona de Fresnel, com o objetivo de determinar a delimitação da abertura da superfície de empilhamento SRC-AF. / The simulation of a zero-offset seismic (ZO) section from multicoverage, through of stack, is a very used method of seismic reflection imaging, that reduce the amount of data and is aimed to improve the signal/noise ratio. Based on hyperbolic traveltime approximation depending on three kinematic attributes, recently, it was developed a new method to simulate zero-offset (ZO) sections called common reflection surface stack (CRS) method. Also, following this new concept of seismic imaging it was introduzed a method to simulate common-offset (CO) sections from multicoverage data by using a paraxial traveltime approximation for paraxial rays in the vicinity of the finite-offset centra ray. This new traveltime approximation depend on five kinematic attributes. In this work, from the hyperbolic paraxial traveltime approximation with finite-offset central ray, we derive a new formula of traveltime approximation by using the diffraction point condition, reducing the original formula to four parameters. For both approximations, that´s for reflection and diffractions, we show the finite-offset FO-CRS stack operators. We, also obtain these formulas to the four seismic configurations (common-shot (CS), common-receiver (CR), common-midpoint (CMP) and common-offset (CO)). To analise behaviour FO-CRS stack, when this is perturbed, we debatable the sensibility with respect to each one the five parameters (K<sub>1</sub>, K<sub>2</sub>, K<sub>3</sub>, β<sub>S</sub> and β<sub>G</sub>). This sensibility analysis was perfomed in two ways: Sensibility through the disturbance of each parameter visualized in the stacking surfaces FO-CRS- and FO-CDS, and the first derivative of the traveltimes FO-CRS and FO-CDS. After realize the sensibility analysis, we utility a new condition, K<sub>2</sub> = 0 and therefore, we obtained a new approximation, now depend on three parameters. Using that hyperbolic traveltime approximations (in function of five, four and three parameters), we propose an algorithm multicoverage seismic reflection data. Finally, is presented a studed of Fresnel zone, to delimit the aperture of FO-CRS stacking surface.
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Aproximações hiperbólicas dos tempos de trânsito com topografiaCOSTA, Manuel de Jesus dos Santos 23 May 2005 (has links)
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Previous issue date: 2005 / A simulação de uma seção sísmica de afastamento-nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla pode ser realizada através do empilhamento sísmico, o qual é um método de imageamento de reflexão sísmica muito utilizado na indústria. O processo de empilhamento sísmico permite reduzir a quantidade de dados e melhorar a razão sinal/ruído. Baseado na aproximação hiperbólica dos tempos de trânsito dependente de três parâmetros ou atributos cinemáticos de frentes de onda. Recentemente, vem desenvolvendo-se um novo método para simular seções (AN) chamado método de empilhamento sísmico por Superfície de Reflexão Comum (ou empilhamento SRC). Este novo formalismo pode ser estendido para construir seções de afastamento-nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla, usando aproximações dos tempos de trânsito paraxiais na vizinhança de um raio central com afastamento-nulo (AN), para o caso de uma linha de medição com topografia suave e rugosa. Essas duas aproximações de tempos de trânsito também dependem de três atributos cinemáticos de frentes de ondas. Nesta dissertação, apresenta-se uma revisão teórica da teoria paraxial do raio para a obtenção das aproximações dos tempos de trânsito paraxiais considerando uma linha de medição com topografia rugosa e suave. A partir das aproximações dos tempos de trânsito paraxiais em relação a um raio central com afastamento-nulo (AN), foram obtidas duas novas aproximações de tempos de trânsito usando a condição de um ponto difrator em profundidade, reduzindo as equações originais para dois parâmetros. Também foram obtidas as aproximações para o caso de raios paraxiais com afastamento-nulo (AN). Para as aproximações de reflexão e difração utilizando um mesmo modelo sintético, foram comparadas através da representação gráfica as superfícies de empilhamento das aproximações dos tempos de trânsito para a topografia suave e rugosa. Em seguida, para analisar o comportamento dos operadores associados a reflexão e a difração, quando estes são perturbados, discutimos suas sensibilidades em relação a cada um dos três parâmetros (β<sub>0</sub>, K<sub>PIN</sub>, K<sub>N</sub>). Esta análise de sensibilidade foi realizada em duas formas: Sensibilidade através da perturbação de cada parâmetro visualizado nas superfícies de empilhamento SRC-TR e SDC-TR e da primeira derivada dos tempos de trânsito SRC-TR e SDC-TR. Finalmente, usando essas aproximações hiperbólicas em função de três e dois parâmetros e com base nos resultados da análise de sensibilidade, foi proposto um algoritmo para simular seções AN a partir de dados de cobertura múltipla. / The simulation of a zero-offset seismic section (ZO) from multicoverage data can be carried through the seismic stacking, which is a very used method of seismic reflection imaging in the oil industry. Seismic stacking process allows to reduce the amount of data and is aimed to improve the signal/noise ratio. Based in the hyperbolic approach of the traveltime, dependent on three parameters or kinematic attributes of wavefronts, recently it was developed a new method to simulate zero-offset sections (ZO), called seismic stack for Common Reflection Surface method (or SRC stack). This new formalism can be extended to construct ZO sections from multicoverage data, using the approach of the paraxial traveltimes in the neighborhood of a central ray with zero offset, for the case of a line of measurement with soft and rugged topography. These two approaches of traveltime also depend on three kinematic attributes of wavefronts. In this work, a theoretical revision of the paraxial theory of the ray for the attainment of the approaches of the paraxial traveltimes is presented, considering a line of measurement with rugged and soft topography. From the approaches of the paraxial traveltimes with relation to a central ray with zero-offset (ZO), two new approaches had been derived from traveltimes using the condition of a diffraction point in depth, reducing the original equations for two parameters. For the approaches of reflection and diffraction, using the same synthetic model, a graphical representation of their respective stacking surfaces were compared, using the traveltime approaches for the soft and rugged topography. After that, we analyze the behavior of the operators associated with the reflection and the diffraction surfaces when these are disturbed, where we investigate the sensibilities in relation to each one of the three parameters (β<sub>0</sub>, K<sub>NIP</sub>, K<sub>M</sub>). This sensibility analysis was perfomed in two ways: Sensibility through the disturbance of each parameter visualized in the stacking surfaces SRC-TR and SDC-TR, and the first derivative of the traveltimes SRC-TR and SDC-TR. Finally, using these hyperbolic approaches as a function of three and two parameters, and based on the results of the sensibility analysis, were considered an algorithm to simulate ZO sections from data of multi coverage.
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Estudo do método de empilhamento SRC e aplicação em dados sintéticos e reaisPASCHOAL JUNIOR, Waldomiro Gomes 08 April 2005 (has links)
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Previous issue date: 2005 / O empilhamento sísmico é um método de imageamento utilizado para simulação de seções
sísmicas com afastamento nulo (AN) a partir de dados de cobertura múltipla, produzindo um
aumento da razão sinal/ruído na seção simulada. Este método é realizado usando o
processamento convencional denominado ponto médio comum (PMC), através das chamadas
correções sobretempo normal e sobretempo oblíquo (STN/STO). Alternativamente, um novo
método de empilhamento sísmico, denominado superfície de reflexão comum (SRC) pode ser
usado para simular seções sísmicas em afastamento nulo (AN). O método SRC tem como
principais características: 1) a construção de uma aproximação do tempo de trânsito de reflexões
primárias na vizinhança de um raio de reflexão normal; 2) esta aproximação de empilhamento
tem como parâmetros os ângulos de emergência do raio normal e os raios de curvaturas de duas
ondas hipotéticas denominadas onda ponto de incidência normal (onda PIN) e onda normal (onda
N). O método pressupõe ainda que a velocidade da onda longitudinal na parte superior do modelo
próxima à superfície da Terra seja conhecida. Para determinar adequadamente os parâmetros
supracitados, fundamentais para o método de imageamento SRC, são necessárias estratégias de
busca que utilizem casos particulares da aproximação de segunda ordem hiperbólica dos tempos
de trânsito. As estratégias de busca apresentadas são: SRC pragmático-extendito e SRC global-local. Neste trabalho é apresentada uma revisão extensa dos fundamentos teóricos de método de
empilhamento SRC, como também das estratégias de busca dos parâmetros SRC, dos algoritmos
de implementação, e da delimitação de aberturas do operador de empilhamento SRC usando
conceitos de zonas de Fresnel e o fator de estiramento da correção STN. Como um exemplo de
aplicação dos atributos ou parâmetros SRC é apresentado o resultado da correção STN, sem
estiramento do sinal sísmico, obtido utilizando as velocidades estimadas dos parâmetros SRC.
Também, são apresentados os resultados da aplicação dos três métodos de empilhamento (PMC
(STN/STO), SRC pragmático-extendido, SRC global-local) nos dados sintéticos Marmousi e real
terrestre da bacia paleozóica Amazônica. Finalmente apresentam-se as discussões sobre os
resultados, quanto à resolução da imagem sísmica e custo computacional. / Seismic stacking is a method designed to simulate zero-offset (ZO) seismic sections from
multi-coverage seismic data. The resulting simulated ZO section gives rise to a significant
increase of the signal to noise ratio. This method is done by means of seismic processing socalled
the common mid point (CMP) method, through makes use of the so-called normal
moveout and dip moveout (NMO/DMO) corrections. In this work, a new seismic stacking
method called common reflection surface (CRS) is used to simulate ZO seismic sections. The
main characteristic of the CRS method is: 1) the use of a more general, multi-parametric stacking
operator that approximates the traveltimes of the primary reflections for sources and receiver
pairs arbitrarily located on the vicinity of the normal ray. The parameters or attributes of the
stacking operator are the radii of curvatures of two hypothetical waves called normal incidence
point (NIP) wave and normal (N) wave; as well as the emergency angle of the normal ray. The
CRS method assumes that the near-surface velocity is a priori known. To determine the abovementioned
parameters appropriately, main for the CRS imaging method, is necessary search
strategies that use cases special of the approach of second hyperbolic order of the traveltimes.
The presented search strategies are: extended-pragmatic CRS and global-local CRS. To show the
efficiency of these strategies they are applied in the synthetic Marmousi and real land datasets of
the Amazon palaeozoic basin. As result sections ZO simulated by three different stacking
methods (CMP, CRS extended- pragmatic and global-local CRS), to compare the efficiency of
these, with relationship I cost her computational and the resolution of the seismic image.
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Imageamento multifoco de refletores sísmicosOLIVA, Pedro Andrés Chira January 2000 (has links)
Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-18T16:54:07Z
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Previous issue date: 2000 / DAAD - Serviço Alemão de Intercâmbio Acadêmico / Deutscher Akademischer Austauschdiens / A simulação de uma seção sísmica de afastamento-nulo (ZO) a partir de dados de cobertura múltipla para um meio 2-D, através do empilhamento, é um método de imageamento de reflexão sísmica muito utilizado, que permite reduzir a quantidade de dados e melhorar a relação sinal/ruído. Segundo Berkovitch et al. (1999) o método Multifoco está baseado na Teoria do Imageamento Homeomórfico e consiste em empilhar dados de cobertura múltipla com distribuição fonte-receptor arbitrária de acordo com uma nova correção de sobretempo, chamada Multifoco. Esta correção de sobretempo esta baseada numa aproximação esférica local da frente de onda focalizante na vizinhança da superfície da terra. Este método permite construir uma seção sísmica no domínio do tempo de afastamento nulo aumentando a relação sinal/ruído. A técnica Multifoco não necessita do conhecimento a priori de um macro-modelo de velocidades. Três parâmetros são usados para descrever a aproximação de tempo de trânsito, Multifoco, os quais são: 1) o ângulo de emergência do raio de afastamento nulo ou raio de reflexão normal (β0), 2) a curvatura da frente de onda no Ponto de Incidência Normal (RNIP) e 3) curvatura da frente de Onda Normal (RN). Sendo também necessário a velocidade próximo a superfície da terra. Neste trabalho de tese aplico esta técnica de empilhamento Multifoco para dados de cobertura múltipla referidos a modelos de velocidade constante e modelo heterogêneos, com o objetivo de simular seções sísmicas afastamento-nulo. Neste caso, como se trata da solução de um problema direto, o macro-modelo de velocidades é considerado conhecido a priori. No contexto do problema inverso tem-se que os parâmetros RNIP, RN e β0 podem ser determinados a partir da análise de coerência aplicada aos dados sísmicos de múltipla cobertura. Na solução deste problema a função objetivo, a ser otimizada, é definida pelo cálculo da máxima coerência existente entre os dados na superfície de empilhamento sísmico. Neste trabalho de tese nos discutimos a sensibilidade da aproximação do tempo de trânsito usado no empilhamento Multifoco, como uma função dos parâmetros RNIP, RN e β0. Esta análise de sensibilidade é feita de três diferentes modos: 1) a primeira derivada da função objetivo, 2) a medida de coerência, denominada semelhança, e 3) a sensibilidade no Empilhamento Multifoco. / The simulation of a zero-offset section (ZO) from multi-coverage seismic reflection data for a 2-D media, through the stack, is a widely used seismic reflection imaging method, that allows to reduce the amount of data and to improve the signal-to-noise ratio. According to Berkovitch et al. (1999) the Multifocusing method is based on Theory of Homeomorphic Imaging and consists of stacking multi-coverage seismic reflection data with arbitrary distribution source-receiver according to a new local moveout correction, called Multifocusing. This moveout correction is based on a local spherical approximation of the focusing wavefront in the vicinity of the surface of the earth. This method allows to build a seismic section in the domain of the time of a zero-offset increasing the signal-to-noise ratio. The Multifocusing technique does not need any knowledge a priori of the macro-model velocity. Three parameters are used to describe the Multifocusing moveout correction, which are: 1) emergence angle of the zero-offset ray or normal reflection ray (β0), 2) the wavefront curvature at the Point of Normal Incidence (RNIP and 3) the wavefront curvature of Normal Wave (RN). Being also necessary the near-surface velocity. In this thesis work I apply this Multifocusing Stack technique for multi-coverage seismic reflection data covering the models of constant velocity and heterogeneous model, with the objective of simulating of zero-offset sections. In this case as it is the solution of forward problem, this macro velociy model is considered know apriori. In the context of the inverse problem it is had the parameters, RNIP, RN and β0 and can be determining through the analysis of applied coherence to the multi-coverage seismic reflection data. In the solution of this problem the objective function, to be optimized, is defined by the calculation of the maximum existent coherence among the data in the surface of seismic stack. In this thesis we discuss the sensibility of the travetime, used in Multifocusing Stack, as a function of the parameters RNIP, RN and β0. This sensibility analysis is done of three different manners: 1) the first derivate of the objetive function, 2) the coherence measure, denominated semblance, and 3) the sensibility in the Multifocusing Stack.
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Métodos de otimização global aplicados na busca dos parâmetros SRCCARMO, Klaus Mairan Laurido do 21 June 2004 (has links)
Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-10-20T13:51:09Z
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Previous issue date: 2004 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O método de empilhamento por Superfície de Reflexão Comum (SRC) produz seções simuladas de afastamento nulo (AN) por meio do somatório de eventos sísmicos dos dados de cobertura múltipla contidos nas superfícies de empilhamento. Este método não depende do modelo de velocidade do meio, apenas requer o conhecimento a priori da velocidade próxima a superfície. A simulação de seções AN por este método de empilhamento utiliza uma aproximação hiperbólica de segunda ordem do tempo de trânsito de raios paraxiais para definir a superfície de empilhamento ou operador de empilhamento SRC. Para meios 2D este operador depende de três atributos cinemáticos de duas ondas hipotéticas (ondas PIN e N), observados no ponto de emergência do raio central com incidência normal, que são: o ângulo de emergência do raio central com fonte-receptor nulo (β0) , o raio de curvatura da onda ponto de incidência normal (RPIN) e o raio de curvatura da onda normal (RN). Portanto, o problema de otimização no método SRC consiste na determinação, a partir dos dados sísmicos, dos três parâmetros (β0, RPIN, RN) ótimos associados a cada ponto de amostragem da seção AN a ser simulada. A determinação simultânea destes parâmetros pode ser realizada por meio de processos de busca global (ou otimização global) multidimensional, utilizando como função objetivo algum critério de coerência. O problema de otimização no método SRC é muito importante para o bom desempenho no que diz respeito a qualidade dos resultados e principalmente ao custo computacional, comparado com os métodos tradicionalmente utilizados na indústria sísmica. Existem várias estratégias de busca para determinar estes parâmetros baseados em buscas sistemáticas e usando algoritmos de otimização, podendo estimar apenas um parâmetro de cada vez, ou dois ou os três parâmetros simultaneamente. Levando em conta a estratégia de busca por meio da aplicação de otimização global, estes três parâmetros podem ser estimados através de dois procedimentos: no primeiro caso os três parâmetros podem ser estimados simultaneamente e no segundo caso inicialmente podem ser determinados simultaneamente dois parâmetros (β0, RPIN) e posteriormente o terceiro parâmetro (RN) usando os valores dos dois parâmetros já conhecidos. Neste trabalho apresenta-se a aplicação e comparação de quatro algoritmos de otimização global para encontrar os parâmetros SRC ótimos, estes são: Simulated Annealing (SA), Very Fast Simulated Annealing (VFSA), Differential Evolution (DE) e Controlled Rando Search - 2 (CRS2). Como resultados importantes são apresentados a aplicação de cada método de otimização e a comparação entre os métodos quanto a eficácia, eficiência e confiabilidade para determinar os melhores parâmetros SRC. Posteriormente, aplicando as estratégias de busca global para a determinação destes parâmetros, por meio do método de otimização VFSA que teve o melhor desempenho foi realizado o empilhamento SRC a partir dos dados Marmousi, isto é, foi realizado um empilhamento SRC usando dois parâmetros (β0, RPIN) estimados por busca global e outro empilhamento SRC usando os três parâmetros (β0, RPIN, RN) também estimados por busca global. / The Common Reflection Surface Stack (CRS) method provides the simulation of zerooffset (ZO) sections by means of the summing seismic events of the multicoverage data contained in the stacking surface. This method does not depend on the velocity macro-model of medium; it only requires a priori knowledge of the near-surface velocity. The simulation of ZO sections for this stacking method uses a hyperbolic second-order traveltime approximation of the paraxial rays to define the CRS stacking surface or CRS stack operator. For 2D media, this operator depends on three kinematic attributes of two hypothetical waves (NIP and N waves), observed in the point of emergency of the central ray with normal incidence, namely, the angle of emergency of the central ZO ray (β0), the radius of curvature of the Normal Incidence Point Wave (RNIP) and the radius of curvature of the Normal Wave (RN). Therefore, the optimization problem in the CRS method consists in the determination, from the seismic data, of the three optimal parameters (β0, RNIP, RN) associated to each sample point of ZO section to be simulated. The simultaneous determination of these parameters can be made by means of multidimensional global search process (or global optimization), using as objective function some coherence criterion. The optimization problem in CRS method is very important for the good performance with respect to quality of the results and mainly to computational cost, compared with the methods traditionally used in the seismic industry. There are several search strategies to determine these parameters, based on systematic searches and using optimization algorithms, where only one parameter at each time can be estimated, or the two or three parameters simultaneously. Taking in to account the search strategy by means of the application of global optimization, these three parameters can be estimated through of procedures: in the first case the three parameters can be simultaneously estimated and in second case initially two parameters can be determined simultaneously (β0, RNIP), and subsequently the third parameter (RN), using the values of the two parameters already known. In this work it is presented the application and comparison of four algorithms of global optimization to find the CRS optimal parameters: Simulated Annealing (SA), Very Fast Simulated Annealing (VFSA), Differential Evolution (DE) and Controlled Random Search – 2 (CRS2). As importants results of the application of each optimization method, as well as between the methods regarding the effectiveness, efficiency and reliability to determine the best CRS parameters are presented. Subsequently, applying the global search strategies for the determination of these parameters, by means of the optimization method VFSA that presented the best performance, the CRS stacking was applied to the Marmousi dataset, one stacking using two parameters (β0, RNIP), estimated by global search, and another CRS stacking using the three parameters (β0, RNIP, RN), also estimated by global search.
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Determinação de fatores de empilhamento por meio de classificação de imagem utilizando redes neurais / Determination of pilling factors by image classification using neural networksBarros, Vinícius Andrade de 17 February 2017 (has links)
Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-02-23T11:25:39Z
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Previous issue date: 2017-02-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O inventário florestal busca estimar os estoques de produtos de origem florestal de um determinado local, subsidiando a tomada de decisões acerca do uso desses recursos. Sua condução requer tempo e recursos financeiros, muitas vezes expressivos. Uma alternativa para reduzir os investimentos é o emprego de novas técnicas e procedimentos, como o cálculo volumétrico de madeira empilhada utilizando fotografias digitais. Assim sendo, este estudo teve como objetivos avaliar o software NeuroDIC quanto a precisão das estimativas dos fatores de empilhamento, em 30 pilhas de madeira de eucalipto, e comparar os resultados com os fatores de empilhamento obtidos pelo software Digitora. Após as análises, verificou-se que a média dos erros relativos percentuais, definindo como a diferença entre os fatores de empilhamento obtidos utilizando as imagens parciais e àqueles observados para cada pilha, foi de -0,426 %, com leve tendência a subestimação. Contudo, a maioria das estimativas (74,6 %) concentraram-se entre ±1 %. Quando utilizada a fotografia inteira da pilha, estes valores foram ainda menores (-0,277 %), com 96,7 % das estimativas concentradas entre ±1 % de erro relativo. / The forest inventory seeks to estimate the stocks of forest products from a specific location, subsidizing decision-making about the use this resources. Its implementa tio n requires time and financial resources, often expressive. An alternative to reducing investments is the use of new techniques and procedures, such as the volumetr ic calculation of piled wood using digital photographs. Therefore, the objective of this study was to evaluate the NeuroDIC software for the accuracy of piling factors estimation in 30 eucalyptus wood stacks and to compare the results with the piling factors obtained by Digitora software. After the analyzes, it was verified that the mean relative error, defined by the difference between the piling factors obtained using the partial images and those observed for each pile was of -0.426%, with a slight tendency to underestimatio n. However, most of the estimates (74.6%) were between ± 1%. When the whole picture of the pile was used, these values were even smaller (-0.277 %), with 96.7% of the estimates concentrated between ± 1% of mean relative error.
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Inversores multiníveis obtidos a partir do empilhamento de células de dois níveis.SILVA, João Helder Gonzaga Muniz da. 21 September 2018 (has links)
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-09-21T17:18:48Z
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JOÃO HELDER GONZAGA MUNIZ DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEEI) 2016.pdf: 5964138 bytes, checksum: e0f1b793c6851d1c5ab1ec454862dfae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-21T17:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1
JOÃO HELDER GONZAGA MUNIZ DA SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEEI) 2016.pdf: 5964138 bytes, checksum: e0f1b793c6851d1c5ab1ec454862dfae (MD5)
Previous issue date: 2016-11-14 / Os inversores multiníveis foram introduzidos como uma alternativa para o aumento da qualidade e da eficiência dos sistemas alimentados por inversores. Dependendo do nível de tensão c.c. do barramento aplicado ao inversor, pode ser inevitável a utilização de topologias multi-níveis. Estas topologias possibilitam a redução da tensão sobre cada um destes dispositivos. Contudo, uma quantidade maior de interruptores não só aumenta o custo final do inversor, como também requer o uso de estratégias mais complexas de modulação e controle. Ainda, alguns pontos inerentes aos inversores multiníveis como: redução da tensão de modo-comum, tolerância à faltas e desbalanceamento das tensões dos capacitores, entre outros, precisam ser investigados. Neste cenário, são de muito interesse os estudos de novas topologias multiníveis, além de novas técnicas de modulação simplificadas. Neste trabalho serão estudados inversores multiníveis com diferentes princípios de operação, abordando topologias híbridas formadas pelo empilhamento de células dois níveis. A primeira delas, consiste de um inversor monofásico de quatro níveis em ponte. Este inversor é composto de um braço de dois níveis e um braço de três níveis apresentando mesma tensão de bloqueio para todas as haves. Na segunda topologia, os pontos centrais de cada um dos braços são conectados ao mesmo ponto, com o braço externo envolvendo o interno, representando uma estrutura pouco investigada. Esta topologia necessita de chaves bidirecionais para tornar possível seu correto funcionamento. É feito ainda um estudo de um inversor de 2/3 níveis, onde é proposto um algoritmo de modulação simplificado, onde consegue-se uma
significativa redução no número de operações realizados. Por fim, é estudado um inversor multinível simétrico híbrido baseado nas topologias meia-ponte e ANPC, onde são propostas duas alterações na topologia que juntamente com a modificação do padrão de chaveamento, fornece um melhor controle no balanceamento das tensões dos capacitores, além de reduzir a quantidade de fontes c.c. utilizadas pelo mesmo. / Multilevel inverters are an alternative for both quality and efficiency increase of inverter fed systems. Depending on the voltage level c.c. of the bus applied to the inverter, the usage of multilevel topologies is inevitable. Those topologies reduce the voltage over each of those devices. However, a higher quantity of switches increases the inverters final cost, and requires more complex approaches for control and modulation. Also, few inherent aspects of the multilevel inverters including: reduction of the common-mode voltage, fault tolerance and unbalance capacitors voltages, among other, need to be investigated. In this scenario, new multilevel topologies have great interest, also with new and simplified modulation techniques. In this work we study multilevel inverter with different operational principles, formed by formed by stacking two levels cells. The first one, consist of a single-phase inverter with a four level bridge. This inverter is composed of a two level leg and a three level leg, presenting the same blocking voltage for all the switches. In the second topology, every central point of each of the leg is connected into a common single point, with the extern leg over the intern one, a structure poorly studied. This topology needs bidirectional switches for a correct well function. A study of the 2/3 level inverter is done, in which a signicant redution of the operation numbers is a chieved. Finally, a hybrid symmetricmultilevel inverter is studied based on both half-bridge and ANPC topologies, in which two changes in the topology are proposed alongside with some changes in the switching standard. This provides a better control in the capacitors voltage balance, and reduces the amount of sources c.c. used by them.
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Migração em profundidade pré-empilhamento utilizando os atributos cinemáticos do empilhamento por superfície de reflexão comum / Migration in depth pre-piling up using the cinematic attributes of the piling up for surface of common reflectionLUZ, Samuel Levi Freitas da 12 November 2007 (has links)
Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:32Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:233 / ANP - Agência Nacional do Petróleo / The Common-Reflection-Surface (CRS) stack is a new seismic processing method for simulating zero-offset (ZO) and common-offset (CO) sections. It is based on a second-order
hyperbolic paraxial approximation of reflection traveltimes in the vicinity of a central ray. For ZO section simulation the central ray is a normal ray, while for CO section simulation the central ray is a finite-offset ray. In addition to the ZO section, the CRS stack method also provides estimates of wavefield kinematic attributes useful for solving interval velocity inversion, geometrical spreading calculation, Fresnel zone estimate, and also diffraction events simulation. In this work, Its proposed a new strategy to do a pre-stack depth migration by using the
CRS derived wavefield kinematic attributes, so-called CRS based pre-stack depth migration (CRS-PSDM) method. The CRS-PSDM method uses the CRS results (ZO section and kinematic attributes) to construct an optimized stack traveltime surface along which the amplitudes of the multi-coverage seismic data are to be summed and the result is put in a point of the migration target zone in depth. In the same sense as in Kirchhoff type pre-stack depth migration (K-PSDM), the CRSPSDM method needs a migration velocity model. Unlike the K-PSDM method, the CRS-PSDM needs only to calculate the zero-offset traveltimes, i.e, along only ray conecting the considered point in depth to a given coincident position of source-receptor at surface. The final result is a zero-offset time-to-depth converted seismic image of reflectors from pre-stack seismic data. / O empilhamento por superfície de reflexão comum (ou empilhamento SRC), conhecido como empilhamento CRS, do inglês Commom reflection surface, constitui-se em um novo método para o processamento sísmico na simulação de seções afastamento nulo (AN) e afastamento comum (AC). Este método é baseado em uma aproximação paraxial hiperbólica de segunda ordem dos tempos de trânsito de reflexão na vizinhança de um raio central. Para a simulação de seção AN, o raio central é um raio normal, enquanto que para a simulação de uma seção AC o raio central é um raio de afastamento finito. Em adição à seção AN, o método de empilhamento SRC também fornece estimativas dos atributos cinemáticos do campo de onda, sendo aplicados, por exemplo, na determinação (por um processo de inversão) da velocidade intervalar, no cálculo do espalhamento geométrico, na estimativa da zona de Fresnel, e também na simulação de eventos de tempos de difrações, este último tendo uma grande importância para a migração pré-empilhamento. Neste trabalho é proposta uma nova estratégia para fazer uma migração em profundidade
pré-empilhamento, que usa os atributos cinemáticos do campo de onda derivados do empilhamento SRC, conhecido por método CRS-PSDM, do inglês CRS based pre-stack depth migration. O método CRS-PSDM usa os resultados obtidos do método SRC, isto é, as seções dos atributos cinemáticos do campo de onda, para construir uma superfície de tempos de trânsito de empilhamento, ao longo da qual as amplitudes do dado sísmico de múltipla cobertura são somadas, sendo o resultado da soma atribuído a um dado ponto em profundidade, na zona alvo de migração que é definida por uma malha regular. Similarmente ao método convencional de migração tipo Kirchhoff (K-PSDM), o método CRS-PSDM precisa de um modelo de velocidade de migração. Contrário ao método K-PSDM, o método CRS-PSDM necessita apenas computar os tempos de trânsito afastamento nulo, ao seja, ao longo de um único raio ligando o ponto considerado em profundidade a uma dada posição de fonte e receptor coincidentes na superfície. O resultado final deste procedimento é uma imagem sísmica em profundidade dos refletores a partir do dado de múltipla cobertura.
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