Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-12T13:46:31Z No. of bitstreams: 2 Dissertacao Rafael Mesquita.pdf: 3995191 bytes, checksum: 5535bd266c779130b6cdd14898d96405 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-03-13T12:54:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao Rafael Mesquita.pdf: 3995191 bytes, checksum: 5535bd266c779130b6cdd14898d96405 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T12:54:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao Rafael Mesquita.pdf: 3995191 bytes, checksum: 5535bd266c779130b6cdd14898d96405 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / CNPQ / Esta dissertação apresenta um novo algoritmo para binarização de imagens de documentos que sofrem de alguns tipos de degradação. O método proposto é baseado na ideia de que pela diferença absoluta entre um documento e seu background é possível enfatizar regiões de texto ao mesmo tempo em que regiões degradadas são atenuadas. Assim, para simular o background de uma imagem de documento este trabalho busca inspiração em alguns aspectos do sistema visual humano e na maneira como percebemos objetos distantes. O algoritmo proposto utiliza a noção de acuidade visual humana definida por Snellen para avaliar o quão longe uma imagem de documento deve estar de um observador de forma que a região de texto e pequenos detalhes não sejam mais percebidos, restando assim somente seu background. Para simular o modo como percebemos uma imagem distante, duas operações morfológicas de fechamento são aplicadas em série, e, em seguida, a imagem é redimensionada de forma que ela corresponda ao tamanho da imagem que seria formada na retina de um observador. Finalizando, um esquema composto pelo algoritmo de agrupamento kmeans e pelo método de limiarização de Otsu também é proposto como parte do algoritmo. O método proposto foi testado em duas bases de imagens de documentos (uma pretencente à competição DIBCO – Document Image Binarization Contest - e outra pertencente ao projeto ProHist) contendo diversos tipos de degradação. Foram realizados quatro experimentos quantitativos e o método proposto obteve o melhor resultado em dois deles. Além disso, este trabalho também propõe uma melhoria no modo de avaliação da binarização de imagens de documentos proposta pelos organizadores da DIBCO, de forma selecionar o método de melhores resultados no caso geral.

Submitted by Bárbara Carmo (barbara.queirozcarmo@ufpe.br) on 2018-11-23T21:24:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Leandro Henrique Espindola V de Almeida.pdf: 12354898 bytes, checksum: e501e3b7bee62acb68e2235e19c27bf8 (MD5) / Rejected by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br), reason: on 2018-11-23T21:48:10Z (GMT) / Submitted by Bárbara Carmo (barbara.queirozcarmo@ufpe.br) on 2018-11-23T21:51:06Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Leandro Henrique Espindola V de Almeida.pdf: 12354898 bytes, checksum: e501e3b7bee62acb68e2235e19c27bf8 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-11-23T21:57:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Leandro Henrique Espindola V de Almeida.pdf: 12354898 bytes, checksum: e501e3b7bee62acb68e2235e19c27bf8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-23T21:57:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Leandro Henrique Espindola V de Almeida.pdf: 12354898 bytes, checksum: e501e3b7bee62acb68e2235e19c27bf8 (MD5) Previous issue date: 2015-08-03 / Este trabalho apresenta um novo método de binarização para imagens de documentos. O algoritmo proposto utiliza operações morfológicas, estimativas de background, estimativas de largura de traço e imagens de contraste para realizar a classificação dos pixels. A estratégia de estimativa da largura de traço também é uma novidade proposta por este trabalho, desenvolvida a partir de análises de outras estratégias utilizadas na literatura e disposta a suprir deficiências identificadas nessas outras metodologias. O algoritmo foi avaliado a partir dos critérios utilizados em competições internacionais de binarização de imagens de documentos, e seu desempenho foi comparado com outras técnicas clássicas e recentes, escolhidas de acordo com a semelhança de suas estratégias em relação à técnica aqui proposta. Todas as imagens utilizadas no trabalho possuem um padrão ouro – ground truth – associado, para aferição dos resultados. A qualidade da estimativa da largura de traço também foi analisada junto a outras formas de estimativa encontradas nos algoritmos utilizados nos experimentos. A análise geral dos resultados demonstra que o algoritmo apresentou melhor desempenho em imagens de documentos manuscritos, e um desempenho compatível com os demais quando atuando sobre imagens de documentos tipografados. A estimativa da largura de traço apresentou desempenho superior às demais estratégias utilizadas na comparação. A partir dos resultados, foi feita uma análise de caso, identificando pontos fortes e deficiências do algoritmo proposto, e possíveis aprimoramentos são sugeridos, no intuito de dar continuidade aos estudos nessa área, seguindo com o desenvolvimento da técnica para obtenção de melhores resultados. / This paper proposes a new binarization method for document images. The proposed algorithm uses morphological operations, background estimation, stroke width estimation and contrast images to perform pixel classification. The strategy for estimating the stroke width is also a new proposal of this work, developed from studies of other strategies used in the literature and willing to meet shortcomings identified in these other methodologies. The algorithm was evaluated based on criteria used in international competitions of document images binarization, and its performance was compared to other classic and recent techniques, chosen according to the similarity of their strategies regarding the technique described. All images used in this study have a ground truth image associated, for measuring the results. The quality of the estimated stroke width was also evaluated alongside with other forms of estimations found in the literature. Overall results show that the algorithm performed better with the handwritten document images, and it has a compatible performance compared to others, acting on typewritten document images. The stroke width estimation method has superior performance to other strategies used in the comparison. From the results, a case study was made, identifying strengths and weaknesses of the proposed algorithm, and possible solutions are proposed in order to continue their studies in this area, following the development of the technique for better results.

Há uma vasta quantidade de informação nos textos antigos manuscritos e tipografados, e grandes esforços para a digitalização e disponibilização desses documentos têm sido feitos nos últimos anos. No entanto, os sistemas de Reconhecimento Óptico de Caracteres (OCR) não têm grande sucesso nesses documentos por diversas razões, por exemplo, devido a defeitos por envelhecimento do papel, manchas, iluminação desigual, dobras, escrita do verso transparecendo na frente, pouco contraste entre texto e fundo, entre outros. Uma das etapas importantes para o sucesso de um OCR é a boa segmentação da parte escrita e do fundo da imagem (binarização) e essa etapa é particularmente sensível a esses efeitos que são próprios de documentos históricos. Tanto assim que nos últimos oito anos foram realizadas competições de métodos de binarização de documentos históricos que levaram ao avanço do estado da arte na área. Neste trabalho fizemos um estudo comparativo de diversos métodos de segmentação de documentos antigos e propusemos um método baseado em aprendizado de máquina que resgata as vantagens dos métodos heurísticos. Esse estudo abrangeu documentos históricos manuscritos e tipografados e foi comparado com os métodos do estado da arte via métricas usuais e via um sistema de OCR de código aberto. Os resultados obtidos pelo método proposto são comparáveis com os métodos do estado da arte respeito no resultado do OCR, mostrando algumas vantagens em imagens específicas. / There is a vast amount of information in the ancient handwritten and machine-printed texts, and great efforts for the digitization and availability of these documents have been made in recent years. However, Optical Character Recognition (OCR) systems do not have much success in these documents for a variety of reasons, for example, due to paper aging defects, faded ink, stains, uneven lighting, folds, bleed-through, gosthing, poor contrast between text and background, among others. One of the important steps for the success of an OCR system is the good segmentation of the written part and the background of the image (binarization) and this step is particularly sensitive to those defects that are typical of historical documents. So much so that in the last eight years a competition for the binarization methods of historical documents have been held which led to the advance of the state of the art in the area. In this work we have done a comparative study of several methods of segmentation of historical documents and propose a method based on machine learning that rescues the advantages of the heuristic methods. This study covered both handwritten and typography historical documents and was compared to state-of-the-art methods via DIBCO standard metrics and via an open source OCR system. The results obtained by the proposed method are comparable with the methods of the state of the art respect in the OCR result, showing some advantages in specific images.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabricio Barbosa Ribas.pdf: 7029687 bytes, checksum: ffd3e23b2241fd619f196ab62242824f (MD5) Previous issue date: 2013-01-08 / The effect of environmental contamination by pesticides is becoming a major concern and a frequent topic of debate worldwide. Optimize the process of applying the pesticide, is the most efficient approach found so far to reduce environmental pollution without sacrificing effectiveness in controlling plant diseases. Among the various techniques available for quality control in the process of application of pesticides, the use of water sensitive cards is one of the most popular, but the analysis of these cards is very difficult. There are some computer programs for analyzing images of water sensitive cards, but none is available for access online. Thus, this study aimed to test thresholding techniques for developing an online application for analyzing water sensitive cards. We tested techniques for global thresholding (Otsu´s method), adaptive local thresholding (Wellner’s method) and multithresholding (Bernsen and Papamarkos’ methods). The Otsu method, which uses the technique of global thresholding produced the best results and was chosen to be used in our application online. / O efeito da contaminação do meio ambiente por parte de defensivos agrícolas vem se tornando uma grande preocupação e um tema frequente de debate em todo o mundo. Otimizar o processo de aplicação do defensivo agrícola, é a abordagem mais eficiente encontrada até o momento para diminuir a contaminação ambiental sem prejudicar a eficácia no controle das doenças de plantas. Dentre as várias técnicas disponíveis para o controle de qualidade no processo de aplicação de defensivos, o uso dos cartões hidrossensíveis é uma das mais populares, mas a análise desses cartões é muito trabalhosa. Já existem alguns programas computacionais para a análise de imagens digitalizadas de cartões hidrossensíveis, mas nenhum está disponível de forma online. Nesse sentido, este trabalho teve por objetivo testar técnicas de limiarização para o desenvolvimento de uma aplicação online de análise de cartões hidrossensíveis. Foram testadas técnicas de limiarização global (método de Otsu), limiarização local adaptativa (Método de Wellner) e multilimiarização (métodos de Bernsen e Papamarkos). O método de Otsu, que utiliza a técnica de limiarização global, produziu os melhores resultados e foi o escolhido para ser utilizado em nossa aplicação online.

Uma das possíveis razões do sucesso da área de Redes Complexas decorre da flexibilidade destas estruturas para representação e modelagem de inúmeros sistemas complexos, incluindo em biologia. Entretanto, existem alguns aspectos do uso destes conceitos ainda pouco detalhados, como a questão da limiarização de relacionamentos graduados de forma a se obter uma rede binária de conexões. Uma outra questão interessante, ainda em aberto, refere-se a como redes complexas derivadas de sistemas diversos assemelham-se ou não umas às outras. Em biologia, esta questão aparece com particular interesse no que se refere às escalas das estruturas e sistemas biológicos, motivando a busca de analogias estruturais e funcionais. O presente trabalho de doutorado situa-se na interseção destes dois problemas. Em primeiro lugar, utilizamos a importante questão da limiarização de redes de co-expressão gênica como laboratório para desenvolver e comparar cinco métodos deste tipo, com fundamentações diferentes. Verificamos que dependendo da natureza do banco de dados, o impacto da limiarização nas propriedades topológicas pode ser grande, e sugerimos diretrizes de como utilizar os métodos diante do comportamento dos dados. Em seguida, abordamos a representação dos canais do sistema Haversiano dos ossos, com o objetivo de estudar este problema em particular e compará-lo com as redes de co-expressão na busca de analogias topológicas. As análises mostraram que os ossos são indistinguíveis em relação às propriedades topológicas das redes, mas nota-se uma variação mais pronunciada em relação às propriedades geométricas. Isso sugere que a arquitetura topológica do sistema vascular pode ser independente do tipo ósseo, mas que a demanda biológica de transporte pode variar em relação à posição no mesmo osso, e entre ossos diferentes. Como as redes do sistema Haversiano possuem pesos relacionados à espessura dos canais, utilizamos e comparamos os métodos de limiarização aqui propostos como forma de validação dos resultados. Concluindo estes desenvolvimentos, realizamos uma comparação estrutural dos dois tipos de redes obtidas, ou seja, de co-expressão gênica e de canais Haversianos. / One of the possible reasons for the success of Complex Networks arises from the flexibility of these structures for representation and modeling of numerous complex systems, including in biology. However, there are still some aspects of the use of these concepts, such as the question of the thresholding of graduated relationships in order to obtain a binary network of connections. Another interesting question, still open, concerns how complex networks derived from different systems are similar to another or are not. In biology, this question appears with particular interest in the scales of biological structures and systems, motivating the search for structural and functional analogies. The present PhD work lies at the intersection of these two problems. First, we used the important question of the thresholding of gene co-expression networks as a laboratory for development and to compare five methods of this type, with different foundations. We have found that depending on the nature of the database, the impact of thresholding on topological properties may be large, and we suggest guidelines on how to use the methods in face of the data`s behavior. Then, we discuss the characterization of the channels of the Haversian system of bones, with the aim of studying this particular problem and comparing it with the networks of co-expression in the search for topological analogies. The analyzes showed that the bones are indistinguishable in relation to the topological properties of the networks, but a more pronounced variation in relation to the geometric properties is noticed. This suggests that the topological architecture of the vascular system may be independent of the bone type but that the biological demand for transport may be varying relatively to the position in the same bone and between different bones. As the networks of the Haversian system have weights related to the thickness of the channels, we used and compared the thresholding methods proposed here for the validation of the results. Concluding these developments, we performed a structural comparison of the two types of networks obtained, the gene co-expression network and the Haversian channels network.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3115.pdf: 5210903 bytes, checksum: d78cb316f1a90afa1f1d9e435752a5f6 (MD5) Previous issue date: 2010-05-24 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this dissertation we present techniques for filtering of tomographic projections with Poisson noise. For the filtering of the tomogram projections we use variations of three filtering techniques: Bayesian estimation, Wiener filtering and thresholding in Wavelet domain. We used ten MAP estimators, each estimator with a diferent probability density as prior information. An adaptive windowing was used to calculate the local estimates. A hypothesis test was used to select the best probability density to each projection. We used the Pointwise Wiener filter and FIR Wiener Filter, in both cases we used a adaptive scheme for the filtering. For thresholding in wavelet domain, we tested the performance of four families basis of wavelet functions and four techniques for obtaining thresholds. The experiments were done with the phantom of Shepp and Logan and five set of projections of phantoms captured by a CT scanner developed by CNPDIA-EMBRAPA. The image reconstruction was made with the parallel POCS algorithm. The evaluation of the filtering was made after reconstruction with the following criteria for measurement of error: ISNR, PSNR, SSIM and IDIV. / Nesta dissertação técnicas de filtragem de projeções tomográficas com ruído Poisson são apresentadas. Utilizamos variações de três técnicas de filtragem: estimação Bayesiana, filtragem de Wiener e limiarização no domínio Wavelet. Foram utilizados dez estimadores MAP, em cada uma densidade de probabilidade foi utilizada como informação a priori. Foi utilizado um janelamento adaptativo para o cálculo das estimativas locais e um teste de hipóteses para a escolha da melhor densidade de probabilidade que se adéqua a cada projeção. Utilizamos o filtro de Wiener na versão pontual e FIR, em ambos os casos utilizamos um esquema adaptativo durante a filtragem. Para a limiarização no domínio Wavelet, verificamos o desempenho de quatro famílias de funções Wavelet e quatro técnicas de obtenção de limiares. Os experimentos foram feitos com o phantom de Shepp e Logan e cinco conjunto de projeções de phantoms capturas por um minitomógrafo no CNPDIAEMBRAPA. A reconstrução da imagem feita com o algoritmo POCS paralelo. A avaliação da filtragem foi feita após a reconstrução com os seguintes crit_erios de medida de erro: ISNR, PSNR, IDIV e SSIM.