Orientador: Erivaldo Antonio da Silva / Banca: Sebastião Milton Pinheiro da Silva / Banca: Wallace Correa de Oliveira Casaca / Banca: Aylton Pagamisse / Banca: José Roberto Nogueira / Resumo: Imagens orbitais com alta resolução espacial abriram uma nova era na extração de informações, especialmente em ambientes urbanos, em que valiosas informações sobre as superfícies tornaram-se disponíveis e de forma detalhada. No entanto, a obtenção de informação em áreas urbanas complexas pode ser comprometida pela presença de sombras, que chegam a ocupar uma parte significativa da imagem, causando sérias interferências na sua análise. A remoção de sombras é, portanto, um tema importante e ainda não resolvido devido à dificuldade da tarefa, sendo necessária na etapa de pré-processamento de diversas aplicações. Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma nova abordagem automática para a restauração de áreas de sombras em imagens de satélite multiespectrais com alta resolução espacial. A abordagem se divide em três etapas principais e sequenciais, sendo a primeira o pré-processamento, que consiste na conversão das imagens para reflectância aparente e na fusão das bandas para a geração de índices espectrais. Na segunda etapa, a detecção das áreas de sombras é realizada pela combinação do top-hat por fechamento com a injunção de um parâmetro de área, calculado em função do índice de sombras NSDVI (Normalized Saturation-Value Difference Index). As regiões de sombras são refinadas para a geração da máscara de sombras, a qual é utilizada na terceira etapa, como guia na restauração pelo inpainting automático. A estratégia de restauração pelo inpainting híbrido, adaptado para o conte... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: High resolution satellite images has played an important role in information extraction especially in urban areas, since valuable information and higher level of details from surface become available with these images. Nevertheless, the task of extracting information from complex urban environment can be hampered by shadows, which can occupy a significant part into the image and, thus negatively affecting the image analysis. Therefore, due to the complexity of the problem, shadow removal is a crucial as one of the first pre-processing steps to enhance the performance of many subsequent steps and applications. The main goal of this thesis is to present a new automatic method for shadow removal in high spatial resolution satellite multispectral images. The proposed method comprises three main steps: the first one is the pre-processing, which includesthe conversion of the target image to the top of atmosphere (TOA) reflectance and the image pansherpening to spectral indices generation. Secondly, a shadow pixels candidates' identification is performed, combining black-top-hat (BTH) transformation with area injunction driven by the normalized saturation-value difference index (NSDVI) mask. The obtained output is a shadow mask, which is used to properly guide our automatic inpainting-inspired strategy in the restoration step. In the third step, a hybrid inpainting-based strategy specifically adapted for the multispectral imagery context is applied to recover shadow areas, which uni... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: João Antonio Pereira / Banca: Marcio Antonio Bazani / Banca: Ricardo Mikio Doi / Resumo: Nesta dissertação é discutido o desenvolvimento e a implementação de uma técnica de medida de deslocamentos utilizando uma única câmera digital, cujo foco principal é a medição de movimento e vibrações estruturais. A proposta é uma técnica de medição de não contato que tem como base a variação da posição dos pixels de um alvo ou conjunto de alvos (pontos de medições) na sequência de imagens do vídeo utilizado para capturar o movimento do alvo ou conjunto de alvos na cena. Os conceitos e o embasamento teórico são apresentados, envolvendo uma discussão de como se dá a formação e obtenção de imagens digitais, a definição e obtenção dos parâmetros intrínsecos da câmera, bem como as técnicas de processamento de imagens utilizadas para a identificação do alvo na cena. A identificação dos alvos é feita a partir da utilização de várias ferramentas de análise e processamento de imagens, dentre elas, separação de cores, detecção de bordas, thresholding, erosão e dilatação. O movimento do alvo na sequência de imagens é rastreado em termos de pixels e posteriormente é feita a conversão para unidade de medida utilizando a relação unidade de medida/pixel obtida através de um processo de calibração. A avaliação e validação da proposta foram feitas através de testes experimentais, envolvendo tanto medidas estáticas como dinâmicas. Numa etapa final, a técnica foi utilizada para a análise de vibração de um prédio em escala reduzida, mais especificamente, a análise modal com base apenas na resposta da estrutura. Os resultados e análises realizadas mostraram que a metodologia implementada com base na utilização de uma única câmera se mostrou como uma proposta com alto potencial de aplicação como ferramenta de medição de não-contato, relativamente simples e efetiva / Abstract: In this work is discussed the development and implementation of a technique for measuring of displacements using a single digital camera, whose main focus is the measurement of structural motion and vibrations. The proposal is a non-contact measurement technique, which is based on the variation of the position of the pixels of the target measuring points in the sequence of images of a video used to capture the movement of the target points in the scene. The concepts and theoretical background are presented, involving a discussion concerning to the formation and obtaining of digital images, definition and obtaining of intrinsic parameters of the camera, as well as the image processing techniques used to identify the measuring target points in the scene. The identification of the targets is made from the use of different analysis and image processing tools such as, color separation, edge detection, thresholdding, erosion and dilation used in a complementary way. The movement of the target points in the sequence of image is tracked in terms of pixels and then they are converted in measurement unit using the ratio measurement unit/pixel obtained by a calibration process. The evaluation and validation of the proposal were made through experimental tests, involving both static and dynamic measurements. At a final stage, the technique was used to vibration analyze of a reduced scale building structure, more specifically, the output-only modal analysis of the structure. The results and analyzes showed that the methodology implemented based on the use of a unique camera provided to be a proposal with high application potential as a non-contact measurement tool, relatively simple and effective / Mestre

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major de Telecomunicações). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Orientador: Antonio Maria Garcia Tommaselli / Banca: Maurício Galo / Banca: Daniel Carneiro da Silva / Resumo: A geração de Modelos Digitais de Superfície (MDS) é cada vez mais indispensável para todas as aplicações em que seja necessário o conhecimento das altitudes dos pontos sobre a superfície terrestre. A utilização de imagens ópticas para esta finalidade é explorada há muitos anos e a eficiência depende, além das características do projeto (resolução das imagens, tamanho da área de sobreposição entre as imagens, relação base e altura, entre outras), da capacidade computacional para o processamento das imagens. Pesquisas e desenvolvimentos recentes retomaram a atenção para a geração de MDSs utilizando imagens ópticas, visto que o avanço na tecnologia permitiu a utilização de técnicas de correspondência de imagens mais robustas. Além disso, a utilização de câmaras digitais favoreceu a aquisição de imagens com maior sobreposição lateral e longitudinal e com maior qualidade e profundidade radiométrica, o que aumenta a redundância de informações para uma mesma área. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar, desenvolver e implementar uma técnica para a geração de MDSs utilizando a correspondência simultânea entre múltiplas imagens pelo método de busca em linhas verticais (vertical line locus-VLL). A correspondência entre múltiplas imagens aumenta a confiabilidade dos resultados devido à utilização da intersecção de mais de dois raios, reduzindo os problemas causados pela oclusão, múltiplas soluções, áreas homogêneas e descontinuidades da superfície... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The generation of Digital Surface Models (DSM) is increasingly essential for all applications requiring ground elevations. The efficient generation of DSM from optical images has been explored for many years and it is dependent on the project characteristics (image resolution, size of overlap between images, base-height ratio, among others) and the computer capabilities for the image processing. The increasing potential of new matching algorithms motivated further studies about DSM generation using digital images. Additionally, digital cameras can provide highly overlapping imagery with high radiometric quality which increases the redundancy of information for the same area. In this context, the aim of this work is to study, implement and experimently assess a technique for DSM generation by matching of multiple images (two or more) simultaneously using the vertical line locus method (VLL). The multi-image matching approach allows higher measurement accuracy through the intersection of more than two image rays. It also leads to a reduction of problems caused by occlusions, multiple solutions, homogeneous areas and surface discontinuities... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-08-13T14:50:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-11-23Bitstream added on 2014-08-13T18:00:31Z : No. of bitstreams: 1 000758520.pdf: 4270848 bytes, checksum: 43b5024109fb2a473de026d03a40b17f (MD5) / Os primeiros trabalhos relacionados à extração de rodovias em imagens digitais já contam com mais de trinta anos. No entanto, as pesquisas vinculadas à extração de rodovias e, consequentemente da malha viária, ainda estão em plena expansão, integrando métodos das áreas de Fotogrametria Digital, Processamento Digital de Imagens e Análise de Imagens. Isto é resultado da grande importância que os processos de extração da malha viária apresentam em inúmeras aplicações, tais como atualizações de Sistemas de Informações Geográficos (SIG’s), planejamento viário e monitoramento de frotas. Dentre os vários desafios relacionados com as pesquisas sobre extração de malha viária, certamente pode-se incluir a extração de cruzamentos de rodovias. Considerando a complexidade e diversidade dos cruzamentos de rodovias, são poucas as informações, a priori, que podem ser utilizadas na criação de um modelo para sua extração. Neste contexto, o presente trabalho propõe um método para extração de cruzamentos de rodovias, classificados como simples e complexos, em imagens digitais de alta resolução. O método proposto utiliza alguns processos tradicionais da área de Análise de Imagens, dividindo-se em três etapas sequenciais a serem aplicadas em regiões que contenham cruzamentos de rodovias. As etapas são: préprocessamento, modelagem e filtragem topológica e o delineamento do elemento cruzamento... / The first works related to road extraction in digital images already have over thirty years. However, research related to the extraction of roads and consequently the road network are still in expanding, integrating methods from the fields of Digital Photogrammetry, Digital Image Processing and Image Analysis. This is result of the great importance that the process of extraction of road network present in numerous applications, such as updates to Geographic Information Systems (GIS), road planning and fleet monitoring. Among various challenges related to research on extraction of road network, certainly one can include the extraction of road junctions. Considering the complexity and diversity of road crossings, there is little information, a priori, that can be used in creating a model for extraction of road junctions. In this context, this paper proposes a method for extracting road junctions in highresolution digital images, classified as simple and complex junctions. The proposed method uses some traditional processes in the area of Image Analysis, dividing itself into three sequential steps to be applied in regions containing road junctions...

Orientador : Prof. Dr. Carlos Marcelo Pedroso / Co-orientador : Prof. Dr. Eduardo Parente Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 10/07/2015 / Inclui referências : f. 80-85 / Área de concentração: Telecomunicações / Resumo: A transmissão de vídeo sobre IP é uma das aplicações mais importantes na Internet, com uma perspectiva de grande crescimento nos próximos anos. No entanto, em muitos casos, o controle sobre a qualidade de serviço nas redes de acesso é limitada, o que tende a reduzir a qualidade de reprodução de vídeo. Em paralelo, os sistemas de comunicação multiabrigados permitem o uso de diversas redes disponíveis, com a solução implementada na camada de transporte. O Stream Control Transport Protocol (SCTP) é um protocolo de camada de transporte capaz de utilizar múltiplas interfaces disponíveis. Nesta dissertação é proposto um método de transmissão de vídeo utilizando sistemas multiabrigados para transmitir pacotes redundantes, de modo a reduzir o impacto do aumento do atraso fim-a-fim na qualidade de reprodução do vídeo. O método foi desenvolvido para uso com vídeo codificado com padrão MPEG. A eficiência do método é demonstrada a partir de simulações computacionais, utilizando vídeos codificados com H.264. Os resultados indicam que o método proposto reduz significativamente a degradação da qualidade de reprodução do vídeo com custo pequeno em termos de envio de informações redundantes. Palavras-chave: Vídeo Streaming, Qualidade percebida, Transmissão redundante. / Abstract: The video over IP is one of the most important applications on the Internet, with a growth trend in the coming years. However, in many cases, the control of quality of service in access networks is limited, which may impair the viewer's perceived quality. The multihomed systems allow the use of several available networks, with the solution implemented at the transport layer. The Stream Control Transport Protocol (SCTP) is a transport protocol able to use multiple available interfaces. We propose a method for video transmission over SCTP using redundant packets to reduce the impact of increase of end-to-end delay in viewer's perceived quality. The method was developed for use with video encoded with MPEG standard. The efficiency of the method is demonstrated from computer simulations using videos encoded with H.264. The results indicate that the proposed method significantly reduces the degradation of reproduction quality of the video with little cost in terms of transmission of redundant information. Key words: Video Streaming, Perceived Quality, Transmission Redundant.

Orientador: Leonardo Pezza / Banca: Jose Anchieta Gomes Neto / Banca: Aristeu Gomes Tininis / Resumo: A proposta apresentada por este trabalho foi estudar e desenvolver um método analítico para a determinação do herbicida paraquat em urina humana, de modo que este seja rápido, sensível, econômico e com uma menor geração de resíduos em relação aos métodos disponíveis, atualmente empregados para esta finalidade, atendendo assim os princípios e requisitos da Química Verde (Green Chemistry) e da Química Analítica Verde (Green Analytical Chemistry). Outro aspecto também abordado, é o emprego da técnica de análise por imagem digital utilizando software analítico através da geração de imagens digitais por meio das fotografias obtidas dos spot-tests, tornando a metodologia portátil e consequentemente mais acessível. O método desenvolvido consiste na reação de redução do dicátion paraquat (PQ2+) para a formação de um cátion radicalar (PQ*+) de coloração azul, utilizando uma solução de glicose (Glc) em meio alcalino (NaOH) como reagente redutor. As concentrações dos reagentes foram otimizadas para obter a maior resposta analítica possível, com o auxílio de ferramentas quimiométricas. O produto colorido possui máxima absorbância em torno de 600 nm, e, devido a coloração azul intenso desenvolvida na sua redução, tornou-se possível sua detecção e quantificação por análise das imagens digitais dos spot-tests da reação no canal de cor vermelho (canal Red do sistema RGB), utilizando-se o software livre "ImageJ - Image Processing and Analysis in Java". Através da análise da intensidade efetiv... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work was proposed study and develop an analytical method for determination and quantification of paraquat herbicide in human urine samples, so that this is rapid, sensible, economic, and lesser waste generating that the related methods in literature, currently employed for this purpose, following with Green Chemistry (G.C.) and Green Analytical Chemistry (GAC) principles. Another approached aspect is employ of Digital Image Analysis (DIA) technique using analytical software through the generating digital images photographed of the spot-tests, making the methodology portable and consequently most accessible. The method developed is based in reduction reaction between paraquat dicátion (PQ2+) for this formation of the radicalar cation (PQ*+) of blue coloring, using a glucose (Glc) solution in alkaline mean (NaOH) as reducing reagent, the reagent concentrations was being optimized for the highest analytical response possible, with the help of the chemometric tools. The colored product has max absorbance at 600 nm, and, because intense blue coloring developed in the reduction, was possible to the detection and quantification from analysis of the digital images of the spot-tests of reaction in red color channel (Red channel of the model RGB), employing the free software ImageJ - Image Processing and Analysis in Java. Through of the analysis of effective intensity (Ar) of the coloring, measured in the red color channel, was plotted an analytical curve that present linearity in... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2015-06-17T19:34:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-18T12:47:11Z : No. of bitstreams: 1 000831684.pdf: 4075102 bytes, checksum: 7a4a8a59a88bbc29686b796132c4dd3b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Novas possibilidades para o mapeamento urbano vêm sendo criadas com o aumento no detalhamento das imagens. A alta resolução espacial, espectral e radiométrica fornecem benefícios na identificação de elementos individuais em áreas urbanas, como casas, árvores, edifícios, entre outros. Contudo, as imagens acabam sofrendo com informações indesejadas ocasionadas por esses objetos elevados, como é o caso das regiões de sombras, responsáveis por influenciar na resposta espectral dos alvos e degradação visual das imagens. Como forma de reduzir as diferenças radiométricas ocasionadas pelas sombras, este trabalho tem como principal objetivo estabelecer uma metodologia capaz de detectar e restaurar sombras em imagens digitais de áreas urbanas de alta resolução espacial. O algoritmo proposto e implementado no Matlab utiliza propriedades de operadores morfológicos combinados para detectar as sombras, a partir do baixo padrão de respostas que elas apresentam nas imagens. O top-hat por fechamento de área permite realçar as sombras que são detectadas na sequência pela binarização automática... / New possibilities for urban mapping have been created by improved level of detailing in images. High spatial, spectral and radiometric resolution provides advantages in identifying individual elements in urban areas, such as houses, trees, buildings, etc. However, these tall objects often throw up unwanted information as shadows, which influence visual image degradation and the spectral response of targets. This research aims to establish a methodology to detect and restore shadows in high spatial resolution digital images in urban areas in order to reduce radiometric differences caused by shadows. The proposed algorithm was implemented in Matlab and applies morphological operators based on the low intensity property they present in the images. The black top-hat by area closing is used to highlight shadows detected in the following with automatic binarization. In the restoration step, objects defined by the labelling of binary images are corrected by local histogram matching, which combines statistical parameters extracted from each shadow area and their neighborhood non-shadow areas...

Orientador: Helena Redigolo Pezza / Banca: Edilene Cristina Ferreira / Banca: Danilo Luiz Flumignan / Banca: Aristeu Gomes Tininis / Banca: Eny Maria Vieira / Resumo: O presente trabalho tem por objetivo apresentar as metodologias desenvolvidas para a determinação de taninos hidrolisáveis, teor de compostos antioxidantes e conteúdo de aminoácidos totais em mel, café e suplementos de academia, respectivamente, empregando reflectância difusa, infravermelho próximo e análise por imagens como técnicas analíticas. Os métodos reflectométricos foram baseados em reações clássicas descritas na literatura, realizadas utilizando papel de filtro com barreiras hidrofóbicas como suporte sólido. Os modelos para determinação de compostos antioxidantes em amostras de café foram construídos a partir de medidas realizadas em espectrofotômetro NIR, aplicando modelos quimiométricos para quantificação. Para a determinação de aminoácidos totais em suplementos de academia, a determinação foi realizada utilizando duas técnicas: reflectância difusa e análise por imagens, a primeira seguiu o mesmo procedimento que os demais métodos reflectométricos, com o adicional do uso de um dispositivo USB, utilizado como fonte de aquecimento para a promoção da reação entre o analito e o reagente cromogênico, e a segunda baseou-se na análise de fotografias tiradas a partir de um aparelho celular com flash automático, e no uso do software ImageJ para a obtenção dos valores de absorbância. Em todos os métodos desenvolvidos foram realizados planejamentos experimentais para a otimização das variáveis. A determinação de taninos hidrolisáveis em amostras de mel foi realizada através d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study aims to present methodologies developed for the determination of hydrolysable tannin content of antioxidant compounds and content of total amino acids in honey, coffee and health supplements, in that order, using diffuse reflectance near infrared and analysis images as analytical techniques. The reflectométricos methods are based on classical reactions described in the literature conducted using filter paper as barriers hydrophobic solid support. The method for the determination of antioxidant compounds in coffee samples was constructed from measurements NIR spectrophotometer, applying chemometric models for quantification. For the determination of total amino acids in health supplements, the determination was carried out using two techniques: diffuse reflectance and analysis of images, the first followed the same procedure as the other reflectometric methods and the second was based on analysis of photographs taken from a mobile device with automatic flash, by using the ImageJ software for obtaining absorbance data. For all the methods developed experimental design for the optimization of the variables were performed. Determination of hydrolyzable tannins in honey samples was performed by reaction between the analyte (hydrolyzable tannin) and KIO3 chromogenic reagent (potassium iodate), among acetate buffer (pH 4.75) in barrier filter paper hydrophobic, forming a colorful measurable product by diffuse reflectance at 525 nm. The experimental design provided as great volume for each reagent 10 L and concentrations optimized 3.1 x 104 mg L-1 KIO3 and pH 4.75. The Limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were obtained respectively 12,2 and 40,8 mg L-1. The determination of antioxidant compounds in coffee was performed by quantification of phenolic and flavonoids, as well as direct determination of total antioxidant capacity using infrared spectra close (NIR)... / Doutor