Orientador: Ines Joekes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-09T00:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonalume_Clauber_M.pdf: 1295510 bytes, checksum: 20c20d40e0b0a19af56f06a1076fb4cb (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Corais marinhos do mundo inteiro estão ameaçados pelas alterações climáticas que vêm acontecendo nas duas últimas décadas. O aquecimento da superfície terrestre associado à intensificação do fenômeno El Niño têm causado prejuízos à saúde dos corais marinhos com intensidade, extensão e escala temporal sem precedentes. Quando expostos a situações de estresse ambiental, corais podem sofrer branqueamento, perdendo suas algas simbiontes, as zooxantelas, e morrer se não as recuperarem. Desta forma, métodos de avaliação da saúde dos corais tornam-se necessários. Dois métodos fotométricos foram desenvolvidos neste trabalho. No primeiro, utilizou-se a técnica de reflectância difusa para estudo do histórico de branqueamento de fatias de núcleos de esqueletos coralinos através da análise da cor do núcleo na direção do crescimento do coral. Esse método mostrou-se sensível à variação de cor ao longo da amostra e foi capaz de evidenciar o histórico conhecido de branqueamento de 2 entre 3 amostras analisadas. O método é promissor para o estudo de esqueletos, mas depende sensivelmente do tratamento prévio das amostras. No segundo, fotografaram-se amostras de Mussismilia híspida em seu ambiente natural na Laje de Santos. Foram colhidas amostras dos corais fotografados e foi determinada a densidade de zooxantelas em cada amostra. Utilizando o software MatLab e uma rotina específica de análise multivariada, estabeleceu-se uma correlação entre aspectos da imagem digital e a densidade de zooxantelas. A correlação obtida é boa, com erros menores que 35 % na estimativa da densidade de zooxantelas a partir das imagens digitais. O método é bastante promissor e tem a vantagem de ser não destrutivo. / Abstract: In the last two decades marine corals around the world have been threatened by weather global changes. Coral health is declining at unprecedented intensity, extension and temporal scale, by world surface heating associated with the strengthening of the El Niño Southern Oscillation. When exposed to environmental stresses coral can bleach, loosing their symbiotic algae, the zooxanthellae, and die if they are permanently lost. The development of methods capable to assess coral health is necessary. Two photometric methods were developed. In the first one, difuse reflectance spectrophotomety was used to analize the bleaching history of slices of coral skeletons by color analysis along the growing direction of the colony. The method showed apropriate sensibility for measuring color changes along the samples and was able to disclose the bleaching history in two of the three samples studied. However, results depend strongly on the previous treatment of the skeleton samples. In the second method, samples of Mussismilia híspida coral colonies were photographed in their natural habitat in the Laje de Santos marine conservation park. Small samples of the photographed coral were taken and the density of zooxanthellae in each sample was measured. Using the MatLab sofware and a specific algorithm for multivariated image analisys (MIA), a correlation between features of the images and the density of zooxanthellae was established. The correlation obtained is fairly good, with less than 35 % error in the estimation of zooxanthellae density from the digital images. The method is quite promissing and has the advantage of being nondestructive. / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientadores: Ricardo da Silva Torres, Alexandre Xavier Falcão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T10:11:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andalo_FernandaAlcantara_M.pdf: 6220080 bytes, checksum: 086c0a499d9980680f8936f60bf47b17 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Recentemente o número de coleções de imagens disponíveis vem crescendo. Conseqüentemente, surge a demanda por sistemas de informação para armazenamento, indexação e busca destas imagens. Uma das principais soluções adotadas é a utilização de sistemas de recuperação de imagem por conteúdo que possuem a habilidade de, dada uma imagem de consulta, retornar as imagens mais similares em uma base de dados. Para viabilizar este tipo de consulta, é importante que o processo de caracterização do conteúdo seja automatizado, destacando-se, neste contexto, o uso de descritores de imagem baseados na cor, textura ou forma dos objetos contidos nas imagens. Neste trabalho, são propostos descritores de forma baseados em Tensor Scale. Tensor Scale é um parâmetro morfométrico que unifica a representação de orientação, espessura e anisotropia de estruturas locais na imagem, que pode ser utilizado em várias aplicações de visão computacional e processamento de imagem. Além dos descritores de forma baseados neste parâmetro morfométrico, este trabalho apresenta um estudo de algoritmos para cálculo do Tensor Scale. As principais contribuições deste trabalho são: (i) estudo de descritores de imagens baseados em cor e textura e, mais extensivamente, descritores baseados em forma; (ii) estudo de algoritmos para cálculo do Tensor Scale; (iii) proposta e implementação de detector de saliências de contorno baseado em Tensor Scale; (iv) proposta e implementação de novos descritores de forma baseados em Tensor Scale; e (v) validação dos descritores propostos quanto à sua utilização em sistemas de recuperação de imagens por conteúdo, por meio de experimentos comparativos com outros descritores de forma relevantes, recentemente propostos / Abstract: In the past few years, the number of image collections available has increased. In this scenery, there is a demand for information systems for storing, indexing, and retrieving these images. One of the main adopted solutions is to use content-based image retrieval systems (CBIR), that have the ability to, for a given query image, return the most similar images stored in the database. To answer this kind of query, it is important to have an automated process for content characterization and, for this purpose, the CBIR systems use image descriptors based on color, texture and shape of the objects within the images. In this work, we propose shape descriptors based on Tensor Scale. Tensor Scale is a morphometric parameter that unifies the representation of local structure thickness, orientation, and anisotropy, which can be used in several computer vision and image processing tasks. Besides the shape descriptors based on this morphometric parameter, we present a study of algorithms for Tensor Scale computation. The main contributions of this work are: (i) study of image descriptors based on color, texture and shape descriptors; (ii) study of algorithms for Tensor Scale computation; (iii) proposal and implementation of a contour salience detector based on Tensor Scale; (iv) proposal and implementation of new shape descriptors based on Tensor Scale; and (v) validation of the proposed descriptors with regard to their use in content-based image retrieval systems, comparing them, experimentally, to other relevant shape descriptors, recently proposed. / Mestrado / Processamento de Imagens / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Clesio Luis Tozzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T18:52:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tambur_GabrieldosSantos_M.pdf: 6836328 bytes, checksum: a9f9ee22e341720b36aab9a7e3566604 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvida uma metodologia para inspeção visual e automática de carga de grãos em vagões ferroviários que utiliza técnicas de processamento de imagens. A metodologia inclui três etapas principais: a localização do vagão na imagem utilizando a transformada de Hough, a descrição da carga usando cor e textura, e a identificação de regiões com possíveis objetos sobrepostos. A avaliação dos resultados foi feita a partir de imagens reais e simuladas. A abordagem proposta mostrou-se adequada para os objetivos especificados / Abstract: This work proposes the development of a methodology to scan visually and automatically the grain cargo in railway cars using image processing techniques. The methodology is composed by three main steps: the localization of the railway car in the image using the Hough Transform, the description of the cargo using its color and texture, and the identification of regions with possibly overlaid objects. The assessment of the results was done through real and simulated images. The proposed methodology proved to be adequate for the specified objectives / Mestrado / Engenharia de Computação / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Livia Maria Andalo Tenuta, Jaime Aparecido Cury / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-15T10:27:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Catani_DaniloBonadia_D.pdf: 3182260 bytes, checksum: 1cbcbeff9370ac4ee3fd869799aca3fe (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O efeito do fluoreto (F) no desenvolvimento de fluorose dental em animais expostos a doses crônicas constantes é bem conhecido, mas não há informações sobre o efeito de doses crônicas oscilantes, o que foi estudado neste trabalho. Além disso, não há estudos comparando diferentes métodos de quantificação de defeito de esmalte induzido pelo F, o que também foi avaliado. O estudo foi composto por três trabalhos. Foram utilizadas ratas fêmeas da linhagem Wistar com idade de 35 dias, as quais receberam água e ração ad libitum durante um período suficiente para permitir o completo crescimento dos incisivos (70 a 78 dias). Após, os animais foram anestesiados, o sangue foi coletado e os incisivos, mandíbulas e fêmures, removidos após a morte por hemorragia. A concentração de F no plasma, nos incisivos e nos ossos foi determinada usando um eletrodo íon específico. No primeiro estudo, 20 ratas foram divididas casualmente em 5 grupos: quatro grupos receberam água com concentrações constantes de F (0; 12,5; 25 ou 37,5 µg F/mL) e o outro grupo recebeu água contendo 12,5 e 37,5 µg F/mL, alternados a cada 72 h (média de exposição igual a 25 µg F/mL). Não foi observada diferença nas variáveis metabólicas e na gravidade de fluorose dental entre o grupo que recebeu doses oscilantes e o grupo que recebeu dose correspondente à média das oscilações (p > 0,05). No segundo estudo, foram utilizadas 58 ratas, as quais foram divididas casualmente em grupos expostos a diferentes concentrações de F na água (0 a 75 µg F/mL) constantes ou alternantes (12,5 e 75 µg F/mL) por períodos assimétricos (2 ou 8 dias). A exposição a doses oscilantes de F resultou em concentrações de F no sangue e ossos e fluorose dental semelhantes às observadas nos animais expostos à média das oscilações em função do tempo utilizado. No terceiro estudo, foram utilizadas 35 ratas, divididas casualmente em 7 grupos de 5 animais cada, que receberam água em concentrações crescentes de F: 0; 12,5; 25; 50; 62,5; 75 ou 100 µg F/mL. Os incisivos foram utilizados para avaliar 5 métodos de quantificação de fluorose: radiomicrografia, microdureza, microscopia de luz polarizada, análise de fluorescência e análise da imagem da superfície do esmalte segundo o padrão de bandas claras e escuras presentes na superfície do esmalte fluorótico de ratos. Radiomicrografia, microdureza e microscopia de luz polarizada só foram capazes de detectar fluorose sob altas concentrações de F (= 50 µg/mL) e a análise de fluorescência não permitiu diferenciação entre os grupos. A análise da imagem da superfície do esmalte foi satisfatória para quantificar fluorose, mesmo nas menores concentrações de F utilizadas nesse estudo, e foi utilizada para quantificar fluorose nos estudo subsequentes. Os resultados dos estudos sugerem que o efeito biológico da exposição crônica a doses oscilantes de F reflete a média do efeito das doses oscilantes de acordo com o tempo de exposição. A análise da imagem da superfície do esmalte se mostrou um método adequado para quantificar fluorose em incisivos de ratos. / Abstract: The effect of fluoride (F) on the development of dental fluorosis in animals chronically exposed to constant F doses is well known, but there is no information about the effect of chronic oscillating doses, and this was evaluated in the present study. Moreover, there are no studies comparing different methods of quantification of enamel defects induced by F, which was also evaluated. The study comprised of three experiments. Wistar female rats, aged 35 days, received water and food ad libitum during enough time to allow the full growth of the incisors (70 to 78 days). After, the animals were anesthetized, blood was collected and femurs, mandible bones and incisors were removed after their death by bleeding. F concentration in the blood plasma, bones and teeth was determined using ion-specific electrode. In the first study, 20 rats were randomly divided into 5 groups: four groups received water with constant F concentration at 0, 12.5, 25 or 37.5 µg F/mL and the other group received water containing 12.5 and 37.5 µg F/mL, which were alternated at each 72 h (mean exposure equals to 25 µg F/mL). No difference in metabolic variables and in severity of dental fluorosis between the group which received oscillating doses and the group receiving 25 µg F/mL was observed (p > 0.05). In the second study, 58 rats were randomly divided into groups which were chronically exposed to different F concentration in the water (0 to 75 µg F/mL), constant or oscillating (12.5 and 75 µg F/mL) for different periods of length (2 or 8 days). Exposure to oscillating F doses resulted in F concentrations in blood plasma and bones and enamel fluorosis similar to those observed in groups receiving F concentrations equal to the means of the oscillating range, according to the period length. In the third study, 35 rats were randomly divided into 7 groups of 5 animals, which received water at increasing F concentrations: 0, 12.5, 25, 50, 62.5, 75 or 100 µg F/mL. Incisors were used to assess fluorosis using five quantification methods: transverse microradiography, cross-sectional microhardness, polarized bright microscopy, quantitative light-induced fluorescence and image analysis of the enamel surface based on the pattern of white and dark bands present on rat fluorotic enamel. Transverse microradiography, cross sectional microhardness and bright field microscopy were only able to detect the fluorotic defect in the rat incisor when high F concentrations (= 50 µg F/mL) were used and quantitative ightinduced fluorescence analysis did not allow the differentiation among the groups. The image analysis method of the enamel surface was satisfactory to quantify dental fluorosis, even at low F concentrations, and was used to evaluate fluorosis in the subsequent studies. The present study suggests that the biological effect of F when an animal is exposed chronically to oscillating F doses may reflect the effect of the mean of the oscillating doses, according to exposure length. The image analysis of the enamel surface was a suitable method to quantify enamel fluorosis in rat incisors. / Doutorado / Saude Coletiva / Doutor em Odontologia

Orientador: Marcia Miguel Castro Ferreira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T22:13:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_FabianaAlvesdeLima_D.pdf: 3726334 bytes, checksum: 73ef285be301366b14be78adce7c034e (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Imagens são utilizadas na investigação científica há muito tempo, inicialmente apenas como ferramentas para a representação da prática científica, e após o surgimento das técnicas de microscopia, como instrumento para registro e análise instrumental. Com o aperfeiçoamento das técnicas de obtenção de imagens, cresceu a demanda por técnicas quantitativas e sistematizadas para extrair-lhes informações, e capazes de estabelecer critérios estatisticamente confiáveis para, por exemplo, detectar similaridades, padrões, classificar, e até mesmo gerar modelos preditivos. Neste trabalho, métodos quimiométricos foram utilizados como ferramenta quantitativa para a análise de imagens nível de cinza, utilizando como exemplos imagens de microscopia de força atômica de fibras capilares de diferentes classes. Fibras capilares são frequentemente utilizadas em clínicas, indústrias ambientais e análises forenses, para o diagnóstico de doenças, avaliação da exposição aos agentes tóxicos e poluentes e detecção de abuso de drogas. Para este trabalho foram utilizados dois conjuntos de dados: um deles formado por amostras de fibras caucasianas submetidas ao tratamento de descoloração e outro com fibras de diferentes etnias. O objetivo foi utilizar métodos quimiométricos para construir modelos classificatórios capazes de identificar corretamente novas imagens. Diversas estratégias foram testadas e os melhores resultados foram obtidos utilizando os métodos SIMCA (Soft Independent Modeling of Class Analogy), PARAFAC (Parallel Factor Analysis), MPCA (Multi-way Principal Component Analysis) e NPLS (Multi-way Partial Least Squares). Os modelos quantitativos apresentaram erros de calibração abaixo de 10% e erros de predição em torno de 10%. Com exceção de uma das aplicações, que é específica para fibras capilares, os outros métodos de análise de imagens propostos podem ser utilizados na análise quantitativa de qualquer tipo de imagem nível de cinza / Abstract: Images have been used in scientific investigation for a long time, initially as a tool for representation of the scientific practice and, after the microscopy development, as an instrument for registration and instrumental analysis. With the improvement of microscopic techniques, there was an increase on the demand for quantitative and systematic tools to extract relevant information from images and for techniques capable to establish reliable statistical approaches, for example, to detect similarities, patterns and for classification. In this work, multivariate methods were used as quantitative tools for the analysis of nível de cinza images of different classes of hair fibers. These images were obtained by atomic force microscopy. Hair fibers are frequently used in medical clinics, environmental industries and forensic analyses, for the diagnosis of diseases, evaluation of the exposure to toxic agents and pollutants, and detection of abuse of drugs. In this work two data sets were used: the first one contained caucasian hair fibers submitted to peroxide treatment and the second one contained fibers from different ethnic origin (oriental, african and caucasian). The goal was to use chemometric methods to build classification models capable to identify new images correctly. Several strategies were tested and the best results were obtained by using SIMCA (Soft Independent Modeling of Class Analogy), PARAFAC (Parallel Factor Analysis), MPCA (Multi-way Principal Component Analysis) and NPLS (Multi-way Partial Least Squares). The models presented calibration errors below 10% and prediction errors around 10 %. With exception of the descriptor analysis, which is specific for hair fibers images, the proposed methods can be useful for quantitative analysis of any kind of nível de cinza images / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Úlceras de perna acometem as extremidades dos membros inferiores e são causadas por alguma disfunção do sistema vascular. A cicatrização das úlceras é um processo dinâmico que envolve fenômenos biológicos, bioquímicos e imunológicos. A avaliação clínica da evolução das úlceras é difícil e se baseia nas modificações teciduais como granulação, fibrina/esfácelo e reepitelização. A avaliação clínico terapêutica adequada compreende da avaliação da área das úlceras e das áreas correspondentes aos diferentes tecidos presentes nas mesmas. Inúmeras são as opções terapêuticas objetivando a cicatrização das úlceras, envolvendo os mais variados estímulos imunobiológicos, sendo importante a avaliação imunohistoquímica da evolução do tratamento. Estudos anteriores demonstraram que o ultra-som de baixa intensidade (US) estimula a reparação tecidual de úlceras de perna. Com base nestes estudos esta investigação tem o objetivo de comparar a eficácia do ultra-som de baixa intensidade (30 mW/\'CM POT.2\') e de curativos diários á base de sulfadiazina de prata 1% na cicatrização de úlceras venosas, com as seguintes implementações: a) modificação da técnica de antissepsia para aplicação do ultra-som no tratamento das úlceras; b) padronização da técnica de captura da imagem das úlceras; c) utilização de nova técnica de quantificação do tratamento das úlceras e dos seus tecidos (granulação e fibrina/esfácelo) usando o software livre ImageJ para quantificar a área da úlcera e dos seus tecidos; d) quantificação dos fatores de crescimento TGF-\'BETA\' e VEGF e da enzima iNOS nas biópsias iniciais e no 45° dia do tratamento das úlceras. Nesta investigação foram tratadas dezesseis úlceras de perna do tipo venosa no Ambulatório de Úlcera da Dermatologia do Centro Saúde Escola (CSE) - HCFMRP - USP. Elas foram divididas em dois grupos experimentais: grupo 1 (7 úlceras) em que foi utilizado tratamento com curativos diários á base de sulfadiazina de prata 1%; grupo 2 (9 úlceras) em que foi utilizado tratamento com US 3 vezes por semana seguido de curativos diários com gazes umedecidas com soro fisiológico ou vaselina, conforme necessidade do paciente. Os pacientes tiveram um protocolo de 90 dias de tratamento e através de fotografias padronizadas as úlceras foram analisadas quantitativamente no início e a cada 15 dias de tratamento para o cálculo das áreas da úlcera, granulação e fibrina/esfácelo, através do ImageJ. Uma película de látex (preservativo) e gel no cabeçote do transdutor causa pequena atenuação no ultra-som e melhora a assepsia do tratamento das úlceras. A técnica de quantificação da cicatrização de úlceras através de análise de imagem pelo software ImageJ foi validada e comparada com técnicas convencionais de monitoramento do tratamento de úlceras. O cálculo da área das úlceras pelo ImageJ tem um erro médio de 4,8% mas não há diferença estatística, por método não paramétrico, nos resultados de quantificação pelo software quando comparado às técnicas convencionais ou quando são utilizados métodos padronizados e não padronizados de captura das imagens. Não há influência da segmentação manual das imagens das úlceras por diferentes usuários nos resultados das análises realizadas pelo ImageJ. Houve aumento, não estatisticamente significante, na presença da enzima iNOS e dos fatores de crescimento TGF\'BETA\' e VEGF nas úlceras tratadas por ultra-som. Houve uma aceleração estatisticamente significante na cicatrização das úlceras, na formação do tecido de granulação e na redução do tecido de fribrina/esfácelo do tratamento com ultra-som quando comparado ao tratamento com sulfadiazina de prata 1%. / Chronic venous ulcers affect inferior members due to some vascular system disorders. The healing process is dynamic and involves biological, biochemical and immunological phenomenon. The clinical follow up is difficult and based on tissue alterations like fibrin, granulation and new epithelization. The therapeutic and clinical follow up should take into account the ulcer area as well as the area of the ulcer tissues. A large number of therapeutic procedures are available to heal ulcers and they are based on immunological stimulus which makes important to investigate the immunohistochemistry response of the treatment. Previous studies shown that low intensity ultrasound (US) stimulates the tissue repair of leg ulcers. The aim of this investigation is to compare the effectiveness of the US treatment with respect to dressings of silver sulfadiazine 1% on the healing of venous ulcers using a different methodology for carrying out what follows: a) the improvement of US treatment asepsis; b) the capturing of the ulcers image with a standardized method; c) the image analysis with a freeware software (ImageJ) to quantify the area of the ulcer and its tissues along the ulcer treatment; d) the quantification of the growth factors TGF-\'BETA\' e VEGF and the enzyme iNOS in biopsies taken on the first and 45th day of the treatment to assess the immunohistochemistry changes. In this investigation sixteen leg chronic venous ulcers were treated at the Ulcer Outpatient Clinic of Dermatology, Teaching Health Center, General Hospital, College of Medicine of Ribeirão Preto, University of São Paulo at Ribeirão Preto. The ulcers were randomly separated in two experimental groups: group 1, 7 ulcers were treated with daily dressings of silver sulfadiazine 1%; group 2, 9 ulcers were treated with low intensity ultrasound three times a week followed by daily dressings with humidified gauzes on physiologic sore or vaselin. The protocol last 90 days and photographs of the ulcers were taken every 15 days to quantify the area of the ulcer and its tissues (granulation and fibrin) through the ImageJ software. A thin layer of latex (condom) and gel cause a small attenuation of the ultrasound energy and improves the asepsis of the treatment. The image analysis technique using ImageJ was validated and compared with conventional methods of monitoring ulcers treatment. The calculation of the ulcers area by the ImageJ has an average error of 4,8%. There is no statistical difference in the results of monitoring ulcers treatment through this method and the conventional ones. The error of a standardized method for capturing the ulcers image did not show statistical difference when compared to a nonstandardized method. The manual segmentation of the ulcer image by different users do not influence the results of the image analysis by the ImageJ. The increase in the enzyme iNOS and growth factors TGF\'BETA\' and VEGF in the ulcers treated by US is not statistically significant. There is a statistical significance in the treatment of ulcers by US when compared to dressings of silver sulfadiazine 1% with respect to area decrease and the formation of granulation and fibrin tissues. The low intensity ultrasound accelerates the healing process of the ulcers.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do sistema de análise de imagens de plântulas (Seedling Vigor Imaging System® - SVIS®) na determinação do potencial fisiológico de sementes de pepino, em comparação com informações fornecidas por testes de vigor recomendados para essa espécie. O trabalho foi desenvolvido em três épocas de avaliação com intervalos aproximados de três meses. Em cada época, a avaliação do potencial fisiológico foi efetuada usando-se os testes de germinação, primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado tradicional e com solução saturada de NaCl, comprimento de plântulas e emergência de plântulas. Os resultados desses testes foram comparados com os dados obtidos com o uso do software Seedling Vigor Imaging System (SVIS®), que avaliou o desenvolvimento de plântulas escaneadas, mediante a obtenção de valores do comprimento da raiz primária, do hipocótilo e das plântulas, do índice de vigor e de uniformidade de desenvolvimento. Além disso, foram estudadas variações na proporção da participação do crescimento e da uniformidade de desenvolvimento das plântulas para o cálculo do índice de vigor no \"software SVIS®, na tentativa de verificar possíveis variações na sensibilidade do sistema para detectar diferenças no potencial fisiológico dos lotes avaliados. Concluiu-se que a análise computadorizada de imagens de plântulas é uma alternativa consistente e promissora para avaliação do potencial fisiológico de sementes de pepino, com eficiência comprovada equivalente à verificada em testes tradicionais para determinação do vigor. As análises pelo SVIS® em plântulas com quatro dias de idade são mais precisas e a proporção crescimento/uniformidade para a composição do cálculo do índice de vigor não afeta a precisão da determinação do potencial fisiológico de sementes de pepino pela análise SVIS®. / This study aimed to evaluate the efficiency of seedling digital image analysis (Seedling Vigor Imaging System® - SVIS®) to determine the physiological quality of cucumber seed lots, compared to information provided by vigor tests recommended for this species. Research comprised three evaluation times with a threemonth interval. Physiological quality determination comprised germination, germination first count, traditional and saturated salt accelerated aging, seedling length and seedling emergence tests. Results obtained were compared to data by the evaluation using the software Seedling Vigor Imaging System (SVIS®); in this system, seedlings were scanned and the image analysis made possible to obtain values of the primary root, hypocotyl and seedling lengths in addition to a vigor index and uniformity of seedling of development. It also studied the importance of the contribution of growth intensity and uniformity to compose the value of the vigor index calculated by the software. It was concluded that digital image analysis of seedlings is a consistent and promising alternative to provide reliable information of cucumber seed physiological quality, comparable to those from traditional tests. Analyses by SVIS ® of four-day old seedlings are more accurate, and the proportion growth/uniformity in the composition of the vigor index does not affect the accuracy of determining the physiological quality of cucumber seeds by analyses SVIS®.

O teste de raios X é um teste rápido, simples, não destrutivo e de alta precisão, que possibilita examinar com detalhes, a morfologia interna da semente, identificar áreas danificadas, sua localização e tipos de danos. Uma das abordagens atuais da pesquisa sobre análise de imagens de sementes radiografadas é verificar até que ponto a relação entre o grau de desenvolvimento embrionário e o espaço disponível na cavidade interna da semente está associada ao desempenho da semente. Na literatura há diversos trabalhos com resultados promissores para diferentes espécies; porém, para sementes de citros são escassas estas informações. Neste sentido, os objetivos desta pesquisa foram: a) avaliar a eficiência do teste de raios X em relacionar a morfologia interna das sementes com a germinação das sementes de citrumelo \'Swingle\'; b) verificar a possibilidade de utilização do teste de raios X para avaliar a poliembrionia das sementes de citrumelo \'Swingle\'; c) verificar se há relação do espaço livre na cavidade interna com o desempenho das sementes de citrumelo \'Swingle\'. Foram utilizados sete lotes de sementes tratadas de citrumelo \'Swingle\'. A pesquisa foi dividida em três experimentos: experimento I - avaliação da morfologia interna das sementes de por meio de raios X; experimento II - avaliação da poliembrionia das sementes por meio do teste de raios X; experimento III - avaliação do potencial fisiológico das sementes por meio dos testes tradicionais de vigor e avaliação do espaço livre da cavidade interna das sementes por meio do software ImageJ. O primeiro e o segundo experimento foram conduzidos em uma época de avaliação, porém, o terceiro experimento foi conduzido em duas épocas, espaçada em oito meses de armazenamento (0 e 8 meses), durante esse período as sementes foram armazenadas em câmara fria com a temperatura de 5°C e umidade relativa do ar de 75 %. O teste de raios X foi realizado nos três experimentos e relacionado com a germinação, porém no experimento II foi relacionado também com o metódo direto (contagem dos embriões) e no experimento III as imagens radiográficas foram analisadas por meio do software ImageJ para determinar o espaço livre das sementes. Para determinar o potencial fisiológico, os lotes de sementes foram submetidos a testes de germinação e de vigor (primeira contagem de germinação, velocidade de germinação, tempo médio de germinação, emergência de plântulas em areia, comprimento e massa de matéria seca da parte aérea e raiz de plântulas), foi avaliado também número médio de plântulas por sementes e a taxa de poliembrionia de cada lote. Verificou-se que a análise de imagens de raios X permite indentificar danos internos na semente com efeitos negativos na germinação; é um método eficiente para avaliar a poliembrionia das sementes; e a alta porcentagem de sementes com espaço livre interno superior a 22,1% prejudica o potencial germinativo de sementes de citrumelo \'Swingle\'. / X-ray test is a fast, simple, non-destructive, high-precision test that allows you to examine in detail the internal morphology of the seed, identify damaged areas, their location and types of damage. One of the current approaches to X-ray seed imaging research is to ascertain the extent to which the relationship between the degree of embryonic development and the available space in the internal cavity of the seeds is associated with seed performance. In the literature there are several works with promising results for different species; however, this information is scarce for citrus seeds. In this sense, the objectives of this research were: a) to evaluate the efficiency of the X-ray test in relation to the internal morphology of the seeds with the germination of \'Swingle\' citrumelo seeds; b) to verify the possibility of using the X-ray test to evaluate the polyembryony of the \'Swingle\' citrumelo seeds; c) to verify if there is a relation of free space in the internal cavity with the performance of \'Swingle\' citrumelo seeds. Seven lots of treated \'Swingle\' citrumelo seeds were used, the research was divided into three experiments: experiment I - evaluation of the internal morphology of seeds by X-ray; experiment II - evaluation of seed polyembryony by X-ray test; experiment III - evaluation of the physiological potential of the seeds by traditional tests of vigor and evaluation of the free space of the internal cavity of the seeds by of ImageJ software. The first and second experiments were conducted at a time of evaluation, but the third experiment was conducted in two seasons, spaced in eight months of storage (0 and 8 months), during which time the seeds were stored cold chamber with temperature of 5 °C and relative humidity of 75 %. The X-ray test was performed in the three experiments and related to germination, but in experiment II it was also related to the direct method (counting of the embryos) and in experiment III the radiographic images were analyzed by of the ImageJ software to determine the space of the seeds. In order to determine the physiological potential, seed lots were submitted to germination and vigor tests (first germination count, speed of germination, mean time germination, emergence of seedlings in sand, length and dry mass of aerial part and root of seedlings), we also evaluated the average number of seedlings per seed and the polyembryony rate of each lot. It was verified that X-ray image analysis allows identification of internal damage in the seed with negative effects on germination; is an efficient method to evaluate the polyembryony of the seeds; and the high percentage of seeds with internal free space greater than 22.1% impairs the germination potential of \'Swingle\' citrumelo seeds.

Esta tese aborda a aplicação de técnicas avançadas de processamento e análise de imagens em problemas originais envolvendo imagens de microscopia de força atômica. Para isso, foi desenvolvida uma série de algoritmos para a caracterização e o entendimento do processo de formação de novos materiais poliméricos com perspectivas de inúmeras aplicações tecnológicas. As análises envolveram a determinação da orientação da morfologia de substratos para alinhamento de cristais líquidos, contagem e estimativa dos raios de domínios em filmes automontados POMA/PVS, análise do aumento da fotoluminescência em filmes PPV e estudos da curvatura espontânea de macromoléculas de polímeros. Dentre os algoritmos principais podemos citar a determinação da inclinação dos autovalores da matriz de covariância das coordenadas dos pontos da forma, aplicação da técnica dos máximos regionais e diagramas de Voronoi, filtros passabanda 2D através da transformada de Fourier e extração da curvatura multiescala. A implementação destes algoritmos envolveu algoritmos básicos de análise de imagens tais como esqueletização, dilatações exatas e extração do contorno de formas. A principal contribuição deste trabalho foi a implementação do software denominado SPIA (Scanning Probe Image Analysis) que possui ferramentas para análise e processamento de imagens incluindo todas as que foram utilizadas no decorrer deste trabalho além de outras ferramentas. Este software foi desenvolvido em ambiente Delphi sob o paradigma da orientação a objetos para plataformas Windows NT/9X/2000/XP. Possui uma interface amigável e semelhante a outros softwares dedicados a processamento de imagens. Todas as técnicas aplicadas foram testadas extensivamente e os resultados que corroboram sua eficiência são mostrados ao longo da tese / This thesis address the application of advanced techniques of processing and analysisof images in original problems involving images of atomic force microscopy. For this, a series of algorithms for characterization and understanding of process of formation of new polymeric materials was developed and implemented, with perspectives of many technological applications. The analysis was applied to the determination of orientation of the morphology of substrates for alignment of liquid crystals, counting and estimative of radiuses of granules in layer-by-layer polymer films, analysis of enhancement of photoluminescence in PPV cast films, as well as the study of curvature spontaneous of macromolecules. The principal algorithms included are determination of inclination of eigenvectors of matrix of covariance of coordinates of points of shape,application of regional maxima technique and Voronoi diagrams, passband filters 2D through Fourier Transform and curvature multiscale. The implementation of these algorithms involved a series of image analysis algorithms such as squeletonization, exact dilations and extracting of contour of shapes. The principal contribution of this work was to develop a software called SPIA (Scanning Probe Image Analysis) that includes tools for analysis of processing of images including that were used in this work. This software was developed in Delphi under object orientation paradigm to Windows NT/9X/2000/XP. It has a friendly interface similar to other image processing softwares. All this techniques were tested extensively and the results that corroborate the robustness of the algorithms are included throughout the thesis

Estudos mostram que a maior parte dos erros de diagnóstico mamográfico estão ligados a dificuldades de classificação e não de detecção (MEYER, EBERLEIN, et al., 1990; KARSSEMEIJER, 2011; SCHIABEL, 2014). Uma possível solução a este problema é a estruturação de um esquema CADx (Computer-aided Diagnosis), ou seja, um sistema computacional que analisa as informações disponíveis e tenta apresentar um diagnóstico com base nos dados fornecidos pela imagem processada. Este trabalho tem como intuito apresentar um esquema CADe/Dx completo e funcional para uso por radiologistas. O software final poderá ser usado em qualquer sistema operacional, ou mesmo via Internet, permitindo que qualquer médico interessado acesse e utilize o sistema como segunda opinião sem restrições. A formação da biblioteca JAVA também visa a permitir que outros desenvolvedores possam fazer uso das ferramentas desenvolvidas em projetos futuros, facilitando ampliações e melhorias no esquema CADx. Vários módulos de processamento previamente desenvolvidos para o protótipo do esquema CADx-LAPIMO tiveram que ser reconstruídos, e outros elaborados completamente, produzindo novos resultados que são analisados neste trabalho, assim como suas vantagens e limitações. Estes módulos estão divididos em duas partes: o pré-processamento, que inclui a correção baseada na curva característica do digitalizador (técnica BCC), amplamente testada neste trabalho, e o processamento propriamente, incluindo detecção de microcalcificações e detecção e classificação de nódulos. O programa CADx desenvolvido neste trabalho foi separado em duas versões (cada uma com uma versão online correspondente): um é o esquema CADe/Dx que envolve tanto a detecção como a classificação da estrutura encontrada e o outro é um esquema CADx semiautomático, cujas regiões que devem ser classificadas são previamente demarcadas pelo usuário. Os principais resultados obtidos neste trabalho estão associados ao detector de microcalcificações e ao classificador de nódulos. Para o detector de microcalcificações atingiu-se 89% de sensibilidade com 1,4 falso-positivo por imagem quando usado em imagens digitais de sistemas FFDM e 99% de sensibilidade com 5,4 falsos-positivos quando usado em imagens digitalizadas de mamas densas . Já o classificador de nódulos apresentou 72% de acurácia, usando apenas 4 atributos associados a contorno, densidade e textura, resultando em um sistema robusto e de fácil treinamento. / Studies show that most diagnostic errors are linked to classification difficulties and not detection (MEYER, EBERLEIN, et al., 1990; KARSSEMEIJER, 2011; SCHIABEL, 2014). A possible solution for this problem is the construction of a CAD (Computer aided Diagnosis), a computational system that analyses the available information e tries to present a diagnosis based on the data offered by the processed image. This thesis presents a complete and functional mammographic CADe/Dx scheme for radiologist use. The software is designed to function in any operational system, or even online, allowing any interested radiologist to access the software as a second opinion. The formation of a JAVA library also allows any future developers can use all tools developed for this system, easing future improvements in the CADx scheme. Several modules of the scheme previously developed for the CADx-LAPIMO prototype had to be rebuilt or completely developed, generating new results that are analyzed in here, as are their advantages and limitations. Those modules are divided in two parts, the preprocessing, that includes the scanner\'s characteristic curve based correction, detailed tested in this thesis and the processing itself, including detection of microcalcifications, and detections and classification of masses. The CADx scheme developed here was separated in two versions (each one with a corresponding online version): one is a CADe/Dx scheme that involves both detection and classification of the found structures and the other is a CADx semi-automatic scheme, where the classified regions are previously marked by the user. The main results obtained in this thesis are associated with the microcalcifications detector and the mass classification. The microcalcifications detector obtained a 89% sensibility with 1,4 false-positives per image when used in digital FFDM systems and 99% sensibility with 5,4 false-positives per image in digitalized images of dense breasts. The mass classification module presented a 72% accuracy, using only 4 attributes associated to contour, density and texture, resulting in a robust system and of easy training.