Submitted by Rafael Estefano Vicentini null (rafaelvicentini@dee.feis.unesp.br) on 2017-12-14T18:01:32Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO-RAFAEL ESTÉFANO VICENTINI.pdf: 15039479 bytes, checksum: 43a2765c1d39e13b3435f194a64198ec (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2017-12-18T10:48:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 vicentini_re_me_ilha.pdf: 15039479 bytes, checksum: 43a2765c1d39e13b3435f194a64198ec (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-18T10:48:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 vicentini_re_me_ilha.pdf: 15039479 bytes, checksum: 43a2765c1d39e13b3435f194a64198ec (MD5) Previous issue date: 2017-10-20 / Na última década, o aumento da capacidade de processamento de informação em computadores e dispositivos de uso pessoal possibilitou o desenvolvimento de filtros e classificadores automatizados que operam em tempo real, aplicados em diversas áreas. No âmbito do Processamento Digital de Imagens associado às Redes Neurais Artificiais, os filtros emulam a percepção humana buscando por padrões para identificação de características de interesse. Filtros que têm por objetivo restringir o acesso a conteúdo impróprio partem da identificação de pele - principal indício de presença humana em uma imagem. Independentemente de sua complexidade e/ou robustez, caso o classificador não seja capaz de identificar as diferentes tonalidades de pele sob diferentes condições de captura, sua eficácia é prejudicada. Frente à diversificada forma de descrever uma tonalidade de pele usando diferentes espaços de cor, neste estudo foram destacados os espaços de cor RGB, YCbCr e HSV, amplamente utilizados em equipamentos de captura (por exemplo câmeras fotográficas e filmadoras digitais). A partir de exemplos apresentados durante a etapa de treinamento, as RNAs devem estar aptas para classificar as tonalidades em dois grupos distintos: pele e não pele. Dentre os espaços de cores indicados, seja utilizando ou descartando o aspecto da iluminação (critério amplamente discutido na literatura), este trabalho busca avaliar qual possui a maior taxa de detecção de pele em uma imagem. / Over the last decade, the increasing capacity of data processing in personal computers and devices could develop filters and automatic classifiers working in real time and applied in several areas. Considering Digital Image Processing and Artificial Neural Networks, these filters emulate the human perception searching for patterns to identify specific features. Filters which the main goal is to restrict the access to inappropriate content starts identifying skin tones - the main evidence of human presence in a picture. Although being complex and robust, if the classifier is not able to identify distinct skin tones under random capture conditions, the accuracy is minimal. Facing several ways on describing skin tones over different color spaces, this work uses the RGB, YCbCr and HSV color spaces which are widely applied in recording devices (photographic and digital cameras for example). Based on the examples shown during the training phase, the ANNs must be able to classify skin tones into two distinct groups: skin and non skin. Among the different color spaces used, considering or not the luminance aspect (widely discussed on papers), this work intends to evaluate which one has the highest detection accuracy to identify skin tone in such a picture.

Pour l’analyse de la dynamique territoriale il est fondamental une grande quantité de données et leur intégration avec des données spatiales et statistiques facilite ce processus. La thèse se propose d’analyser la dynamique de la superficie agricole des municipalités du Territoire de la Citoyenneté Região Central-RS (TCRCRS) qui fait partie d’une politique publique spatiale de territoires citoyens. Cette dynamique sera analysée à partir d’une technique de détection de changement connue par Rotation Contrôlée par Axe de Non Changement - RCEN. Ainsi, la thèse a comme objectif évaluer les altérations subies par la superficie agricole au long de la période 1985 / 2010 dans les municipalités du TCRCRS en utilisant l’algorithme RCEN. Les étapes méthodologiques suivantes ont été implémentées: utilisation d’images différentes pour l’obtention de pixeis échantillons de non changement; analyse qualitative de l’organisation de la superficie agricole pour les municipalités de Cacequi, Santiago et Tupanciretã, sélectionnés en raison de leur localisation parmi des différentes sous-unités de paysage dans l’État; définition des seuils pour la délimitation des classes thématiques de l’organisation spatiale de la superficie agricole et évaluation de la fiabilité des résultats de la technique RCEN, utilisée pour déterminer la précision de la classification supervisée des images TM Landsat 5 par une matrice de concaténation. La matrice est basée sur l’algèbre de cartes de façon à obtenir une image numérique finale qui exprime toutes les possibilités de l’espace échantillon. Les résultats ont montré que, avec 1% de signification, la technique RCEN peut être utilisée pour détecter la dynamique dans la superficie agricole en utilisant les seuils de vigueur végétatif de l’IDETEC comparés aux résultats des répertoires Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), qui a été obtenu tout en considérant le total de pluies antérieures au passage du senseur, variable qui interfère sur les valeurs moyennes de NDVI. Des images de détections de changements (IDETEC) ont été engendrées pour analyser les cultures agricoles d’hiver et d’été, s’obtenant 99% de confiance en les images choisies pour la distribution spatiale des classes définies par l’adoption des seuils de ( - 0,5σ ; – 1,5σ ; + 0,5σ ; + 1,5σ), en prenant comme point central de la classe de non changement. Les images de détection de changements ont permis d’estimer et de comparer les classes de l’IDETEC avec les estimations du total d’aire plantée de cultures temporaires et des cultures agricoles de riz, avoine, maïs, soja et blé. Les aires obtenues par l’IDETEC à Tupanciretã ont surestimé l’aire agricole présentée par l’IBGE dans les images d’été avec des variations en pourcentages entre 1,11% dans l’IDETEC 1994/2009 et 8,13% dans l’IDETEC 2004/2010 ; pour les images d’hiver l’altération a été de 9,46% dans l’IDETEC 1989/2007 et de 3,44% dans l’IDETEC 1996/2005. À la municipalité de Cacequi, les variations en pourcentages de cultures temporaires ont été surestimées dans les images d’été en 7,71% dans l’IDETEC 1986/2006 et 20,47% dans l’IDETEC 1993/2005 et sous-estimées dans les images d’hiver en 9,42% dans l’IDETEC 1985/2003 et en 18,11% dans l’IDETEC 1996/2007. À Santiago elles ont été sous-estimées pour la période d’été en 24,76% dans l’IDETEC 1984/2009, pour la période d’hiver en 10,52% dans l’IDETEC 1996/2005 et surestimées en 8,23% dans l’IDETEC 2004/2010 et en 26,12% pour l’image d’hiver IDETEC 1989/2007. La technique RCEN a prouvé être capable d’évaluer des altérations dans la superficie agricole de cultures annuelles pour les municipalités de Cacequi, Santiago et Tupanciretã. / Para análise da dinâmica territorial, é fundamental uma grande quantidade de dados e a integração com dados espaciais e estatísticos, facilita esse processo. A tese propõe analisar, a dinâmica da superfície agrícola de municípios do Território da Cidadania Região Central-RS (TCRCRS), território este que, faz parte de uma política pública de territórios da cidadania. Essa dinâmica, será analisada a partir de uma técnica de detecção de mudança, conhecida por Rotação Controlada por Eixo de Não Mudança - RCEN. Assim, a tese objetiva avaliar as alterações na superfície agrícola, no período de 1985 a 2010, em municípios do TCRCRS, utilizando o algoritmo RCEN. As seguintes etapas metodológicas, foram implementadas: utilização de imagens diferentes, para obtenção de pixeis amostrais de não mudança; análise qualitativamente da organização da superfície agrícola, para os municípios de Cacequi, Santiago e Tupanciretã, selecionados por sua localização em diferentes subunidades de paisagem no Estado; definição dos limiares, para delimitação das classes temáticas da organização espacial da superfície agrícola e, avaliação da confiabilidade dos resultados da técnica RCEN, utilizada pra determinar, a precisão da classificação supervisionada das imagens TM Landsat 5, através de uma matriz de concatenação. A matriz, é baseada em álgebra de mapas de tal maneira, a obter uma imagem numérica final que, expresse todas as possibilidades do espaço amostral. Os resultados, mostraram que, com 1% de significância, a técnica RCEN pode ser utilizada, para detectar a dinâmica na superfície agrícola, utilizando limiares de vigor vegetativo da IDETEC, comparados aos resultados dos índices Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), que foi obtido considerando, o total de chuvas antecedentes a passagem do sensor, que é uma variável que interfere, nos valores médios de NDVI. Foram geradas imagens de detecção de mudanças (IDETEC), para analisar culturas agrícolas de inverno e de verão, obtendo-se 99% de confiança nas imagens selecionadas, para a distribuição espacial das classes definidas pela adoção dos limiares de ( - 0,5σ; – 1,5σ ; + 0,5σ; + 1,5σ), utilizando a como ponto central da classe de não mudança. As imagens de detecção de mudanças, permitiram estimar e comparar as classes da IDETEC, com as estimativas do total de área plantada, de lavouras temporárias, das culturas agrícolas de arroz, aveia, milho, soja e trigo As áreas obtidas pela IDETEC em Tupanciretã, superestimaram a área agrícola, apresentada pelo IBGE, nas imagens de verão com variações percentuais entre 1,11% na IDETEC 1994/2009 e 8,13% na IDETEC 2004/2010, para as imagens de inverno, a alteração foi de 9,46% na IDETEC 1989/2007 e de 3,44% na IDETEC 1996/2005. No município de Cacequi, as variações percentuais de lavouras temporárias foram superestimadas nas imagens de verão em 7,71% na IDETEC 1986/2006 e 20,47% na IDETEC 1993/2005 e, subestimadas nas imagens de inverno em 9,42% na IDETEC 1985/2003 e em 18,11% na IDETEC 1996/2007. Em Santiago, foram subestimadas para o período de verão em 24,76% na IDETEC 1984/2009 e, para o período de inverno em 10,52%, na IDETEC 1996/2005 e superestimadas em 8,23% na IDETEC 2004/2010 e, em 26,12% para a imagem de inverno IDETEC 1989/2007. A técnica RCEN, demonstrou ser capaz de estimar alterações na superfície agrícola, de culturas anuais para os municípios de Cacequi, Santiago e Tupanciretã. / For the analysis of territorial dynamics, a great amount of data is fundamental, and the integration of spatial and statistical data facilitates this process. This thesis proposes to analyze the dynamic of the agricultural surface in the Citizenship Country in the Central Area of Rio Grande do Sul (CCCARS), a country that is part of a public policy of citizenship countries. This dynamics will be analyzed by a change detection technique, known as Rotation Controlled of Non-change Axis (RCNA).Thus, this thesis aims to evaluate the alterations in the agricultural surface, in the period from 1985 to 2010, in CCCARS cities, using the RCNA algorithm. The following methodological steps were implemented: the use of different images in order to obtain non-change sampling pixeis; qualitative analysis of the organization of the agricultural surface in the cities of Cacequi, Santiago and Tupanciretã, which were selected due to their location in different subunits of landscapes in the State; determination of thresholds for the delimitation of thematic clusters in the spatial organization of the agricultural surface; and the evaluation of the reliability of the results of RCNA technique, which was used to determine the accuracy of the supervised classification of Landsat TM 5 images through a concatenating matrix. The matrix is based on the map algebra in such manner that expresses all the possibilities of the sampling space. The results showed that with 1% of significance, the RCNA technique can be used to detect the dynamics of the agricultural surface using threshold of the vigor of the vegetative growth compared with the results of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), which were obtained considering the total amount of rain previous to the sensor scanning, which is a variable that interferes in the medium values of NDVI. It was created images of changes detection (IDETEC) in order to analyze summer and winter agricultural crops, obtaining 99% of reliability on the selected images, for the special distribution of the defined clusters by the adoption of the threshold values of de ( - 0,5σ; – 1,5σ ; + 0,5σ; + 1,5σ), using the as a central point of nonchange cluster. The change detection images enabled to estimate and compare IDETEC clusters with the estimate of the total planted area of temporary farm, agricultural crop of rice, oat, corn, soybean and wheat. The areas obtained by IDETEC in Tupanciretã overestimated the agricultural area presented by IBGE, with summer images with percentage variance among 1,11% on IDETEC 1994/2009 and 8,13% on IDETEC 2004/2010, for the winter images, the alteration was of 9,46% on IDETEC 1989/2007 and of 3,44% on IDETEC 1996/2007. In the city of Cacequi, the percentage variance of the temporary farms were overestimated on the summer images in 7,71% on IDETEC 1986/2006 and 20,47% on IDETEC 1993/2005 and , and overestimated on the winter images in 9,42% on IDETEC 1985/2003 and in 18,11% on IDETEC 1996/2007. In Santiago, they were underestimated for the summer period in 24,76% on IDETEC 1984/2009 and , for the winter period in 10,52%, on IDETEC 1996/2005 e and overestimated in 8,23% on IDETEC 2004/2010 and, in 26,12% for the winter image IDETEC 1989/2007. The RCNA technique showed itself to be capable of estimating the agricultural surface alteration in annual crops in the cities of Cacequi, Santiago e Tupanciretã.

Este trabalho propõe um algoritmo rápido para segmentação de partes móveis em vídeo, tendo como base a detecção de volumes fechados no espaço tridimensional. O vídeo de entrada é pré-processado com um algoritmo de detecção de bordas baseado em linhas de nível para produzir os objetos. Os objetos detectados são agrupados utilizando uma combinação dos métodos de mean shift clustering e meta-agrupamento. Para diminuir o tempo de computação, somente alguns objetos e quadros são utilizados no agrupamento. Uma vez que a forma de detecção garante que os objetos persistem com o mesmo rótulo em múltiplos quadros, a seleção de quadros impacta pouco no resultado final. Dependendo da aplicação desejada os grupos podem ser refinados em uma etapa de pós-processamento. / This work presents a very fast algorithm to segmentation of moving parts in a video, based on detection of surfaces of the scene with closed contours. The input video is preprocessed with an edge detection algorithm based on level lines to produce the objects. The detected objects are clustered using a combination of mean shift clustering and ensemble clustering. In order decrease even more the computation time required, two methods can be used combined: object filtering by size and selecting only a few frames of the video. Since the detected objects are coherent in time, frame skipping does not affect the final result. Depending on the application the detected clusters can be refined using post processing steps.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal2.pdf: 4503412 bytes, checksum: e8c898ba24436013a2e89d08737039bb (MD5) Previous issue date: 2012-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The digital image processing field is continually evolving and, although the diverse application areas, the commonly problems found converge to methods capable to improve visual information for analysis and interpretation. A major limitation issue on image precision is noise, which is defined as a perturbation in the image. The Non-Local Means (NLM) method stands out as the state-of-the-art of digital image denoising filtering. However, its computational complexity is an obstacle to make it practical on general purpose computing applications. This work presents a computer system implementation, developed with parts implemented in software and hardware applied to PCI, to optimize the NLM algorithm using hardware acceleration techniques, allowing a greater efficiency than is normally provided by general use processors. The use of reconfigurable computing helped in developing the hardware system, providing the modification of the described circuit in its use environment, accelerating the project implementation. Using an FPGA prototyping kit for PCI, dedicated to perform the dedicated calculation of the Squared Weighted Euclidean Distance, the results obtained show a gain of up to 3.5 times greater than the compared optimization approaches, also maintaining the visual quality of the denoising filtering. / A área de processamento de imagens digitais está evoluindo continuamente e, embora as áreas de aplicações sejam diversas, os problemas encontrados comumente convergem para os métodos capazes de melhorar a informação visual para a análise e interpretação. Uma das principais limitações em questão de precisão de imagens é o ruído, que é definido como uma perturbação na imagem. O método Non-Local Means (NLM) destaca-se como o estado da arte de filtragem de ruído. Contudo, sua complexidade computacional é um empecilho para torná-lo prático em aplicações computacionais de uso geral. O presente trabalho apresenta a implementação de um sistema computacional, desenvolvido com partes executadas em software e em hardware aplicado à PCI, visando a otimização do algoritmo NLM através de técnicas de aceleração em hardware, permitindo uma eficiência maior do que normalmente é fornecida por processadores de uso geral. O uso da computação reconfigurável auxiliou no desenvolvimento do sistema em hardware, proporcionando a modificação do circuito descrito no ambiente de sua utilização, acelerando a implementação do projeto. Utilizando um kit PCI de prototipação FPGA, para efetuar o cálculo dedicado da Distância Euclidiana Quadrática Ponderada, os resultados obtidos nos testes exibem um ganho de tempo até 3.5 vezes maior que as abordagens de otimização comparadas, mantendo também a qualidade visual da filtragem estabilizada.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2544032 bytes, checksum: 308f2d618965be3ff9596eb650c5db50 (MD5) Previous issue date: 2010-10-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In order to assure a quality control in mammography, according to the rules of the Brazilian Ministry of Health, the use of a mamma s radiographic simulator, called phantom is used to test the mammography device in a consistent daily, monthly and annual basis. In this context, this paper aims to research and develop a computerized system for mammographers quality control using digital image processing and analysis techniques over the phantom images. Initially an analysis was made of the structures that make up the image of the phantom and observing its features is an elaborated study of what are the possible techniques that best fit its processing. From this study, we have a better understanding about the techniques used and what are the difficulties of its applications in image phantom. The results are presented and based on them, there is a discussion about the used techniques. Finally, we describe the advantages of using a computerized system to perform mammographers quality control. / O emprego de um simulador radiográfico de mama, denominado phantom, permite aplicar os testes de aceitação do mamógrafo e realizar os testes de constância diários, mensais e anuais do programa de controle de qualidade em mamografia, de acordo com as normas do Ministério da Saúde. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo pesquisar e desenvolver um sistema computadorizado de controle de qualidade em mamografias, através do processamento e análise de imagens digitais de phantoms. Inicialmente é realizada uma análise das estruturas que compõem a imagem do phantom e observando-se suas características é elaborado um estudo sobre quais são as possíveis técnicas que melhor se adéquam ao seu processamento. A partir desse estudo, tem-se um entendimento melhor sobre as técnicas utilizadas e quais as dificuldades de suas aplicações na imagem de phantom. Os resultados são apresentados e com base neles, há uma discussão a respeito das técnicas abordadas. Por fim, são descritas as vantagens da utilização de um sistema computadorizado para efetuar o controle de qualidade em mamografias.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-17T14:10:59Z No. of bitstreams: 1 KAL-EL BASÍLIO BRITO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3481089 bytes, checksum: 8584b99da594f1f67c9b3daa41e27564 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T14:10:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KAL-EL BASÍLIO BRITO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3481089 bytes, checksum: 8584b99da594f1f67c9b3daa41e27564 (MD5) Previous issue date: 2017-03-17 / Capes / Em inspeção, com câmara sensível à radiação ultravioleta, são fornecidas apenas informações acerca do local onde estão concentradas as descargas corona e uma estimativa de intensidade dessas decargas em equipamento de alta tensão. Nesse intuito, uma metodologia de extração de atributos das fáculas de imagens ultravioletas de isoladores poliméricos de 230 kV foi desenvolvida. Para isso, foram usados vídeos captados pela câmera de detecção ultravioleta como material. Essas informações, quando adequadamente dispostas, podem servir de entrada a um sistema de auxílio à tomada de decisão que poderá classificar, finalmente, os isoladores em padrões predefinidos. Na metodologia do trabalho, desenvolveram-se várias rotinas de processamento digital de imagens para, inicialmente, adequar as imagens e, posteriormente, quantificar os atributos de interesse extraídos. As rotinas de adequação de imagens buscam segmentar o shape do isolador do plano de fundo, segmentar em uma imagem as fáculas, que representam descargas causadas pelo efeito corona, integralizar as fáculas de vários quadros em apenas uma imagem, eliminar o que vier a ser considerado ruído e segmentar o shape do isolador em partes de interesse. As rotinas de quantificação de atributos são destinadas a calcular a área, o perímetro, o fator de forma e a persistência das fáculas, além de sua distância às partes de interesse do isolador polimérico de 230 kV. Como resultado do desenvolvimento das rotinas, é apresentado um algoritmo para extração de atributos de fáculas. Finalmente, é feita uma análise de sensibilidade dos parâmetros usados no algoritmo no intuito de delimitar suas condições de uso. Dois estudos da aplicação do algoritmo foram realizados, em que, para cada um deles foram processados 64 combinações de número de quadros e de limite de ruído. Foram apresentadas as superfícies dos atributos de área, perímetro, fator de forma e persistência das fáculas em função dos dois parâmetros citados. A fim de determinar qual par ordenado (número de quadros, limite de ruído) seria adequado, adotou-se como métrica buscar o menor valor de gradiente das superfícies dos atributos. Concluiu-se que a metodologia de extração de atributos de fáculas de imagens ultravioletas de isoladores, para aprimoramento da classificação de isoladores foi desenvolvida com sucesso e a contribuição do trabalho se apresenta na metodologia para extração de atributos e na determinação do número de quadros e limite de ruído adequados para vídeos ultravioletas. / On inspection with ultraviolet sensitive camera, it is only supplied information on where the corona discharges are concentrated and an estimative of intensity of these discharges in high voltage equipment. For this purpose, it was developed a methodology of faculae attribute extraction of ultraviolet images from 230 kV polymeric insulators. In order to do this, videos captured by the ultraviolet detection camera were used as work material. The methodology of the work consists of the development of several digital image processing routines, initially, to adapt images and, later, to quantify the attributes of interest extracted. The image adaptation routines seek to segment the shape of the insulator from the background, to segment in an image the faculae that represent discharges caused by corona effect, to integrate faculae from multiple frames in only one image, to eliminate what is to be considered noise and to segment the shape of the insulator into parts of interest. The attribute quantification routines are destined for faculae area, perimeter, form factor and persistence, in addition to their distances of the 230 kV polymeric insulator parts of interest. As a result of the development of these routines an algorithm for attribute extraction is presented. Finally, a sensitivity analysis of the parameters used in the algorithm is made, with the intention to delimit its use conditions. Two case studies of the application of the algorithm were performed, for each of them 64 combinations of number of frames and noise limit were processed. Presenting the surfaces of area, perimeter, shape factor and persistence of the faculae attributes in function of the two cited parameters. In order to determine which number of frames and noise limit would be suitable, it was adopted as metric to look for the lowest gradient value of the attributes surfaces. In conclusion the methodology for extracting attributes from the UV image faculae of insulators to improve the classification of insulators was successfully developed and the contribution of the work is presented in extracting attributes and determining suitable number of frames and noise limits for UV videos.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosAS_capa_ate_pag11.pdf: 8554804 bytes, checksum: 527c12a0f823f4e4aba9c7b95df0eff4 (MD5) Previous issue date: 2002-09-06 / abstract / O desenvolvimento de t?cnicas autom?ticas para a identifica??o da presen?a de namat?ides em imagens capturadas atrav?s de c?meras acopladas em microsc?pios para an?lise e obten??o de m?todos de controle destes microorganismos, acarretar? em um enorme impacto financeiro considerando os preju?zos causados por esta praga ? agricultura. O objetivo deste trabalho, consiste no desenvolvimento de um sistema inteligente com base nas t?cnicas de processamento digital de imagens e redes neurais artificiais para detectar a presen?a de nemat?ides em imagens digitais capturadas via microsc?pio com c?mera acoplada. Os elementos b?sicos do sistema inteligente consiste de um m?dulo de pr?-processamento da imagem seguido pela auto-segmenta??o e, por fim, de um m?dulo de identifica??o de namet?ides. T?cnicas como transformada KLT, auto-contraste, morfologia matem?tica, redes neurais artificiais, dentre outras, s?o objeto de estudo deste trabalho. O uso de imagens reais foi requisito fundamental para avalia??o e valida??o das t?cnicas trabalhadas. No decorrer deste trabalho s?o descritas as etapas de aquisi??o, pr?-processamento, segmenta??o e extra??o de caracter?sticas das imagens bem como apresenta-se as redes neurais artificiais utilizadas e o sistema desenvolvido encerrando-se com os experimentos e conclus?es observadas

Pour l’analyse de la dynamique territoriale il est fondamental une grande quantité de données et leur intégration avec des données spatiales et statistiques facilite ce processus. La thèse se propose d’analyser la dynamique de la superficie agricole des municipalités du Territoire de la Citoyenneté Região Central-RS (TCRCRS) qui fait partie d’une politique publique spatiale de territoires citoyens. Cette dynamique sera analysée à partir d’une technique de détection de changement connue par Rotation Contrôlée par Axe de Non Changement - RCEN. Ainsi, la thèse a comme objectif évaluer les altérations subies par la superficie agricole au long de la période 1985 / 2010 dans les municipalités du TCRCRS en utilisant l’algorithme RCEN. Les étapes méthodologiques suivantes ont été implémentées: utilisation d’images différentes pour l’obtention de pixeis échantillons de non changement; analyse qualitative de l’organisation de la superficie agricole pour les municipalités de Cacequi, Santiago et Tupanciretã, sélectionnés en raison de leur localisation parmi des différentes sous-unités de paysage dans l’État; définition des seuils pour la délimitation des classes thématiques de l’organisation spatiale de la superficie agricole et évaluation de la fiabilité des résultats de la technique RCEN, utilisée pour déterminer la précision de la classification supervisée des images TM Landsat 5 par une matrice de concaténation. La matrice est basée sur l’algèbre de cartes de façon à obtenir une image numérique finale qui exprime toutes les possibilités de l’espace échantillon. Les résultats ont montré que, avec 1% de signification, la technique RCEN peut être utilisée pour détecter la dynamique dans la superficie agricole en utilisant les seuils de vigueur végétatif de l’IDETEC comparés aux résultats des répertoires Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), qui a été obtenu tout en considérant le total de pluies antérieures au passage du senseur, variable qui interfère sur les valeurs moyennes de NDVI. Des images de détections de changements (IDETEC) ont été engendrées pour analyser les cultures agricoles d’hiver et d’été, s’obtenant 99% de confiance en les images choisies pour la distribution spatiale des classes définies par l’adoption des seuils de ( - 0,5σ ; – 1,5σ ; + 0,5σ ; + 1,5σ), en prenant comme point central de la classe de non changement. Les images de détection de changements ont permis d’estimer et de comparer les classes de l’IDETEC avec les estimations du total d’aire plantée de cultures temporaires et des cultures agricoles de riz, avoine, maïs, soja et blé. Les aires obtenues par l’IDETEC à Tupanciretã ont surestimé l’aire agricole présentée par l’IBGE dans les images d’été avec des variations en pourcentages entre 1,11% dans l’IDETEC 1994/2009 et 8,13% dans l’IDETEC 2004/2010 ; pour les images d’hiver l’altération a été de 9,46% dans l’IDETEC 1989/2007 et de 3,44% dans l’IDETEC 1996/2005. À la municipalité de Cacequi, les variations en pourcentages de cultures temporaires ont été surestimées dans les images d’été en 7,71% dans l’IDETEC 1986/2006 et 20,47% dans l’IDETEC 1993/2005 et sous-estimées dans les images d’hiver en 9,42% dans l’IDETEC 1985/2003 et en 18,11% dans l’IDETEC 1996/2007. À Santiago elles ont été sous-estimées pour la période d’été en 24,76% dans l’IDETEC 1984/2009, pour la période d’hiver en 10,52% dans l’IDETEC 1996/2005 et surestimées en 8,23% dans l’IDETEC 2004/2010 et en 26,12% pour l’image d’hiver IDETEC 1989/2007. La technique RCEN a prouvé être capable d’évaluer des altérations dans la superficie agricole de cultures annuelles pour les municipalités de Cacequi, Santiago et Tupanciretã. / Para análise da dinâmica territorial, é fundamental uma grande quantidade de dados e a integração com dados espaciais e estatísticos, facilita esse processo. A tese propõe analisar, a dinâmica da superfície agrícola de municípios do Território da Cidadania Região Central-RS (TCRCRS), território este que, faz parte de uma política pública de territórios da cidadania. Essa dinâmica, será analisada a partir de uma técnica de detecção de mudança, conhecida por Rotação Controlada por Eixo de Não Mudança - RCEN. Assim, a tese objetiva avaliar as alterações na superfície agrícola, no período de 1985 a 2010, em municípios do TCRCRS, utilizando o algoritmo RCEN. As seguintes etapas metodológicas, foram implementadas: utilização de imagens diferentes, para obtenção de pixeis amostrais de não mudança; análise qualitativamente da organização da superfície agrícola, para os municípios de Cacequi, Santiago e Tupanciretã, selecionados por sua localização em diferentes subunidades de paisagem no Estado; definição dos limiares, para delimitação das classes temáticas da organização espacial da superfície agrícola e, avaliação da confiabilidade dos resultados da técnica RCEN, utilizada pra determinar, a precisão da classificação supervisionada das imagens TM Landsat 5, através de uma matriz de concatenação. A matriz, é baseada em álgebra de mapas de tal maneira, a obter uma imagem numérica final que, expresse todas as possibilidades do espaço amostral. Os resultados, mostraram que, com 1% de significância, a técnica RCEN pode ser utilizada, para detectar a dinâmica na superfície agrícola, utilizando limiares de vigor vegetativo da IDETEC, comparados aos resultados dos índices Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), que foi obtido considerando, o total de chuvas antecedentes a passagem do sensor, que é uma variável que interfere, nos valores médios de NDVI. Foram geradas imagens de detecção de mudanças (IDETEC), para analisar culturas agrícolas de inverno e de verão, obtendo-se 99% de confiança nas imagens selecionadas, para a distribuição espacial das classes definidas pela adoção dos limiares de ( - 0,5σ; – 1,5σ ; + 0,5σ; + 1,5σ), utilizando a como ponto central da classe de não mudança. As imagens de detecção de mudanças, permitiram estimar e comparar as classes da IDETEC, com as estimativas do total de área plantada, de lavouras temporárias, das culturas agrícolas de arroz, aveia, milho, soja e trigo As áreas obtidas pela IDETEC em Tupanciretã, superestimaram a área agrícola, apresentada pelo IBGE, nas imagens de verão com variações percentuais entre 1,11% na IDETEC 1994/2009 e 8,13% na IDETEC 2004/2010, para as imagens de inverno, a alteração foi de 9,46% na IDETEC 1989/2007 e de 3,44% na IDETEC 1996/2005. No município de Cacequi, as variações percentuais de lavouras temporárias foram superestimadas nas imagens de verão em 7,71% na IDETEC 1986/2006 e 20,47% na IDETEC 1993/2005 e, subestimadas nas imagens de inverno em 9,42% na IDETEC 1985/2003 e em 18,11% na IDETEC 1996/2007. Em Santiago, foram subestimadas para o período de verão em 24,76% na IDETEC 1984/2009 e, para o período de inverno em 10,52%, na IDETEC 1996/2005 e superestimadas em 8,23% na IDETEC 2004/2010 e, em 26,12% para a imagem de inverno IDETEC 1989/2007. A técnica RCEN, demonstrou ser capaz de estimar alterações na superfície agrícola, de culturas anuais para os municípios de Cacequi, Santiago e Tupanciretã. / For the analysis of territorial dynamics, a great amount of data is fundamental, and the integration of spatial and statistical data facilitates this process. This thesis proposes to analyze the dynamic of the agricultural surface in the Citizenship Country in the Central Area of Rio Grande do Sul (CCCARS), a country that is part of a public policy of citizenship countries. This dynamics will be analyzed by a change detection technique, known as Rotation Controlled of Non-change Axis (RCNA).Thus, this thesis aims to evaluate the alterations in the agricultural surface, in the period from 1985 to 2010, in CCCARS cities, using the RCNA algorithm. The following methodological steps were implemented: the use of different images in order to obtain non-change sampling pixeis; qualitative analysis of the organization of the agricultural surface in the cities of Cacequi, Santiago and Tupanciretã, which were selected due to their location in different subunits of landscapes in the State; determination of thresholds for the delimitation of thematic clusters in the spatial organization of the agricultural surface; and the evaluation of the reliability of the results of RCNA technique, which was used to determine the accuracy of the supervised classification of Landsat TM 5 images through a concatenating matrix. The matrix is based on the map algebra in such manner that expresses all the possibilities of the sampling space. The results showed that with 1% of significance, the RCNA technique can be used to detect the dynamics of the agricultural surface using threshold of the vigor of the vegetative growth compared with the results of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), which were obtained considering the total amount of rain previous to the sensor scanning, which is a variable that interferes in the medium values of NDVI. It was created images of changes detection (IDETEC) in order to analyze summer and winter agricultural crops, obtaining 99% of reliability on the selected images, for the special distribution of the defined clusters by the adoption of the threshold values of de ( - 0,5σ; – 1,5σ ; + 0,5σ; + 1,5σ), using the as a central point of nonchange cluster. The change detection images enabled to estimate and compare IDETEC clusters with the estimate of the total planted area of temporary farm, agricultural crop of rice, oat, corn, soybean and wheat. The areas obtained by IDETEC in Tupanciretã overestimated the agricultural area presented by IBGE, with summer images with percentage variance among 1,11% on IDETEC 1994/2009 and 8,13% on IDETEC 2004/2010, for the winter images, the alteration was of 9,46% on IDETEC 1989/2007 and of 3,44% on IDETEC 1996/2007. In the city of Cacequi, the percentage variance of the temporary farms were overestimated on the summer images in 7,71% on IDETEC 1986/2006 and 20,47% on IDETEC 1993/2005 and , and overestimated on the winter images in 9,42% on IDETEC 1985/2003 and in 18,11% on IDETEC 1996/2007. In Santiago, they were underestimated for the summer period in 24,76% on IDETEC 1984/2009 and , for the winter period in 10,52%, on IDETEC 1996/2005 e and overestimated in 8,23% on IDETEC 2004/2010 and, in 26,12% for the winter image IDETEC 1989/2007. The RCNA technique showed itself to be capable of estimating the agricultural surface alteration in annual crops in the cities of Cacequi, Santiago e Tupanciretã.

Este trabalho propõe um algoritmo rápido para segmentação de partes móveis em vídeo, tendo como base a detecção de volumes fechados no espaço tridimensional. O vídeo de entrada é pré-processado com um algoritmo de detecção de bordas baseado em linhas de nível para produzir os objetos. Os objetos detectados são agrupados utilizando uma combinação dos métodos de mean shift clustering e meta-agrupamento. Para diminuir o tempo de computação, somente alguns objetos e quadros são utilizados no agrupamento. Uma vez que a forma de detecção garante que os objetos persistem com o mesmo rótulo em múltiplos quadros, a seleção de quadros impacta pouco no resultado final. Dependendo da aplicação desejada os grupos podem ser refinados em uma etapa de pós-processamento. / This work presents a very fast algorithm to segmentation of moving parts in a video, based on detection of surfaces of the scene with closed contours. The input video is preprocessed with an edge detection algorithm based on level lines to produce the objects. The detected objects are clustered using a combination of mean shift clustering and ensemble clustering. In order decrease even more the computation time required, two methods can be used combined: object filtering by size and selecting only a few frames of the video. Since the detected objects are coherent in time, frame skipping does not affect the final result. Depending on the application the detected clusters can be refined using post processing steps.

Despite the extensive Brazilian coast areas, little is known on underwater acoustic environments in Brazil. Acoustic environments (or soundscape) are composed by biological, geological and man-made sound sources. Soundscapes are strongly linked to ecosystems dynamics, and follow temporal patters that can vary at daily and seasonal scales. Thus, for soundscape characterization, it is necessary to undertake sound recordings for long periods, which demands innovative analyzing methods. Accordingly, the present research focuses in two principal objectives: (1) to develop methods for analyzing long-term acoustic recordings and, (2) to characterize marine soundscapes of selected points in São Paulo State. Four deployment sites were selected for the underwater acoustic monitoring: a point located at the channel entrance of the Santos Harbor, and three marine Protected Areas (PAs) in Sao Paulo state. As a result, the largest underwater acoustic database from Brazilian seas was acquired. The present work used Power Spectral Density (PSD), Sound Pressure Level (SPL) and Spectrograms to develop an innovative methodology for analyzing long-term acoustic data. In addition, a new visualization tool and a method for automatic detection of dawn and dusk choruses are presented. The achieved results validated the proposed methodology as an effective tool for analyzing long-term acoustic data. The area close to the first site, the vicinity of Santos Harbor, was dominated by ship noise, which values reach levels that can affect some species of fish and marine mammals. The soundscapes of the other three remaining measurement sites were dominated by fish and crustacean choruses, with daily and seasonal patterns (related to sunrise and sunset). For the monitored regions, the present work signifies the first contribution for cataloguing fish choruses, and establishes a baseline for the study of their underwater acoustic environment. Although the proposed methodology has used long-term undersea acoustic datasets as case-study, it can also be extended for monitoring other aquatic or terrestrial ecosystems. Finally, the research indicates to Brazilian environmental agencies and to the related scientific community that passive acoustic monitoring is a noninvasive and cost-effective tool that can be used for the management of PAs and points of economic relevance. / Apesar da ampla área dos mares brasileiros, pouco se conhece sobre paisagens acústicas submarinas no Brasil. Estas paisagens são compostas por sons de origens biológicas, geológicas e as produzidas pelo homem. As paisagens acústicas estão fortemente ligadas à dinâmica dos ecossistemas, mostrando padrões temporais diários e sazonais. Para caracterizar paisagens acústicas é necessário realizar gravações de sons por períodos de tempos prolongados, o que demanda métodos de análise inovadores. Neste sentido, a presente pesquisa visa dois objetivos principais: (1) desenvolver métodos para a análise de gravações acústicas de longa duração, (2) caracterizar a paisagem acústica do litoral do estado de São Paulo. Quatro pontos de coleta foram selecionados para monitoramento acústico passivo: um ponto situado no canal de entrada do Porto de Santos e os outros três em áreas de proteção marinhas (APM) do estado de São Paulo. Como resultado foi obtida a base de dados de sons submarinhos mais extensa dos mares brasileiros. Do ponto de vista da análise destes dados, o presente trabalho baseia-se no cálculo da Densidade Espectral de Potência, Níveis de Pressão Sonora e Espectrogramas, obtendo métodos de análise novedosos a partir técnicas tradicionais. Neste contexto a tese apresenta uma ferramenta para a visualização de dados acústicos e um método para a detecção automática de coros biológicos matutinos e vespertinos. Os resultados obtidos permitiram validar a efetividade dos métodos propostos na descrição e análise de dados acústicos de longa duração. O ambiente acústico nas proximidades do Porto de Santos foi dominado por ruído de embarcações, alcançando valores de níveis sonoros capazes de afetar algumas espécies de peixes e mamíferos marinhos. As paisagens acústicas dos três pontos restantes foram dominadas por coros de peixes e crustáceos, com padrões diários e sazonais (relacionados ao nascer e pôr do sol). O presente trabalho constitui a primeira pesquisa que cataloga coro de peixes e que estabelece uma referência para o estudo do ambiente acústico das regiões monitoradas. Embora os métodos apresentados usaram como estudo de caso dados de sons submarinos, a sua aplicação pode ser estendida para o monitoramento de outros ambientes aquáticos ou terrestres. Por último, a pesquisa mostra aos órgãos ambientais brasileiros que o monitoramento acústico passivo é uma ferramenta eficaz para o manejo e monitoramento de áreas protegidas e pontos de relevância econômica.