Nesta dissertação é abordado o tema da avaliação de qualidade em sinais de vídeo, especificamente da avaliação objetiva completamente referenciada de sinais de vídeo em definição padrão. A forma mais confiável de se medir a diferença de qualidade entre duas cenas de vídeo é utilizando um painel formado por telespectadores, resultando em uma medida subjetiva da diferença de qualidade. Esta metodologia demanda um longo período de tempo e um elevado custo operacional, o que a torna pouco prática para utilização. Neste trabalho são apresentados os aspectos relevantes do sistema visual humano, das metodologias para avaliação de vídeo em aplicações de televisão digital em definição padrão e também da validação destas metodologias. O objetivo desta dissertação é testar métricas de baixo custo computacional como a que avalia a relação sinal-ruído de pico (PSNR: Peak Signal-to-Noise Ratio), a que mede similaridade estrutural (SSIM: Structural SIMilarity) e a que mede diferenças em três componentes de cor definidas pela CIE (Commission Internationale de l\'Eclairage), representadas por L*, a* e b* em uma dada extensão espacial (S-CIELAB: Spatial-CIELAB). Uma metodologia de validação destas métricas é apresentada, tendo como base as cenas e resultados dos testes subjetivos efetuados pelo Grupo de Especialistas em Qualidade de Vídeo (VQEG: Video Quality Expert Group). A estas métricas é introduzida uma etapa de preparação das cenas, na qual são efetuadas equalização de brilho, suavização de detalhes e detecção de contornos. Controlando-se a intensidade destes filtros, um novo conjunto de medidas é obtido. Comparações de desempenho são realizadas entre estes novos conjuntos de medidas e o conjunto de medidas obtido pelo VQEG. Os resultados mostram que para aplicações em televisão digital de definição padrão, a avaliação utilizando componentes de cor pouco influencia na correlação com as medidas obtidas nos testes subjetivos. Por outro lado, foi verificado que a aplicação adequada de técnicas para suavização de imagens, combinadas com métricas de fácil implementação como a SSIM, elevam seu grau de correlação com medidas subjetivas. Também foi demonstrado que técnicas para extração de contornos, combinadas com a métrica PSNR, podem aumentar significativamente seu desempenho em termos de correlação com os testes efetuados pelo VQEG. À luz destes resultados, foi concluído que medidas objetivas de fácil implementação do ponto de vista computacional podem ser usadas para comparação da qualidade de sinais de vídeo SDTV, desde que devidamente combinadas com técnicas para adequação ao sistema visual humano como a suavização e extração de contornos. / This research is about the video signal quality comparison issue, focusing at full reference metrics using standard definition television. The most reliable way to predict the differences in terms of quality between two video scenes is using a panel of television viewers, under controlled psychometric experimental conditions, resulting in statistical meaningful Differences in Mean Opinion Score (DMOS). The Subjective assessment is both time consuming and costly, therefore with practical limitations. The ideal substitute are objective quality assessment algorithms, whose scores have been shown to correlate highly with the results of DMOS. The goal for this research is to optimize the performance of simple metrics combining it with digital image processing. First this work presents many relevant aspects of the human visual system, methodologies for video evaluation in digital television applications using standard definition (SDTV) and also a validation methodology of these methods. After that, the main goal is to test three very simple metrics in terms of computational cost: PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio), SSIM (Structural SIMilarity) and S-CIELAB (Spatial-CIELAB). original metrics were modified in order to improve their correlations against subjective assessment data. Several experiments combining the advantages of digital image filters for softness and edge extraction have been accomplished within this work. The results show that such simple metrics combined with digital image processing for edge extraction, for example, do improve their correlations with subjective assessment.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-30T19:55:32Z No. of bitstreams: 1 DANIELLA DIAS CAVALCANTE DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2006..pdf: 2114328 bytes, checksum: d2b6ea9368390fa54a2beb6aab40546e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-30T19:55:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELLA DIAS CAVALCANTE DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2006..pdf: 2114328 bytes, checksum: d2b6ea9368390fa54a2beb6aab40546e (MD5) Previous issue date: 2006-07 / Capes / A fala é o meio de comunicação comumente utilizado pelo homem, que o distingue dos demais seres vivos, permitindo-lhe a troca de idéias, expressão de opiniões ou revelação de seu pensamento. Diante do avanço tecnológico e conseqüente surgimento de equipamentos eletrônicos cada vez mais sofisticados, a possibilidade de permitir a interação homemmáquina através da voz tem sido objeto de grande interesse, tanto do meio acadêmico quanto dos fabricantes de tais equipamentos. Pesquisas na área de Processamento Digital de Sinais de Voz têm permitido o desenvolvimento de sistemas de Resposta Vocal, Reconhecimento de Voz e Reconhecimento de Identidade Vocal. Entretanto, requisitos de processamento ainda dificultam a implementação desses sistemas em dispositivos com baixo poder computacional, como celulares, palmtops e eletrodomésticos. O trabalho desenvolvido consiste do estudo e adaptação de técnicas de processamento digital de sinais de voz, resultando em uma biblioteca de pré-processamento, incluindo as funções de pré-ênfase, divisão em quadros e janelamento, de maneira a permitir sua utilização no desenvolvimento de aplicações embutidas de reconhecimento de voz ou locutor. Foram realizadas adaptações dos modelos necessários à realização das funções, implementação em uma linguagem de descrição de hardware, verificação funcional da biblioteca e, por fim, prototipação em um dispositivo de hardware. / Speech is the most common way of communication used by human beings, which distinguishes it from other living beings, allowing the exchange of ideas, expression of opinions or revelation of thought. In face technology advance and consequently appearance of electronics equipments more and more sophisticated, the possibility to allow the man-machine interaction through speech have been object of interesting as to academic environment as to electronic equipment developers. Research in the area of Speech Processing has been allowing the development of Speech Synthesis Systems, Speech Recognition Systems and Speaker Recognition Systems. However, processing requirements still difficult the implementation of those systems in devices with low computational power, as mobile phone, palmtops and home equipments. This work consists of the study and adaptation of digital processing speech signals techniques, resulting in an optimized library of preprocessing including preemphasis, division into frames and windowing, allowing this use in development of speech or speaker recognition embedded applications. It was made adaptations in the models, implementation in a hardware description language, library functional verification and finally the prototyping in a hardware device.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-27T15:16:39Z No. of bitstreams: 1 JOHN ELTON DE BRITO LEITE CUNHA - DISSERTAÇÃO PPGECA 2011..pdf: 7377810 bytes, checksum: 5d7dfcb1bbd1b5f64594d483219df510 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-27T15:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOHN ELTON DE BRITO LEITE CUNHA - DISSERTAÇÃO PPGECA 2011..pdf: 7377810 bytes, checksum: 5d7dfcb1bbd1b5f64594d483219df510 (MD5) Previous issue date: 2011-12-13 / CNPq / Os princípios físicos ligados ao fenómeno da evapotranspiração são relativamente complexos e variáveis no tempo e no espaço. A maioria das informações e estimativas de consumo de água em sistemas não agrícolas vem de medições locais, sendo válidas apenas para região em torno do experimento. As mudanças no uso da terra influenciam diretamente o ciclo hidrológico e podem afetar as atividades humanas. Nas regiões de clima semiárido é complexa a análise multi-temporal dos processos de mudanças na cobertura da terra e influências no clima regional. Mudanças no regime pluviométrico podem interferir diretamente na resposta da cobertura vegetal e consequentemente nos componentes do ciclo hidrológico. Neste contexto, técnicas de sensoríamento remoto têm sido utilizadas em estudos temporais de análise das mudanças da cobertura e influências no balanço de energia e da água. Neste trabalho utiiizaram-se os produtos derivados de sensores orbitais para compreensão da dinâmica da cobertura vegetal e suas influências no balanço de energia e da água em regiões semiáridas do Brasil e Portugal. Estes produtos foram analisados a partir de dados de campo. Os resultados apresentados mostram uma boa correlação entre os dados de campo e os obtidos por sensoríamento remoto. Devido à característica espacial dos produtos derivados de sensores orbitais foi possível compreender a dinâmica espacial e multi-temporal da vegetação e suas influências no balanço de energia e da água nas áreas de estudo. Conclui-se que é viável a utilização de técnicas de sensoríamento remoto na estimativa dos componentes do balanço de energia e evapotranspiração, diante da pequena diferença apresentada na comparação com os dados de campo, o que contribuiu para compreensão da dinâmica da cobertura vegetai e suas influências no balanço de energia e da água em regiões semiáridas. / The physical principies related to the phenomenon of evapotranspiration are relatively complex and variabie in time and space. Most of the information and estimates of water consumption in non-agricultural systems comes from local measurements and it is only valid for the region around the experiment. Changes in land use cause changes in the hydrologic cycle and may affect human activities. In semi-arid regions the multi-temporal analysis of changes in land cover and its influences on regional climate is very complicated. Changes in rainfall may change the vegetation cover and consequentiy the components of the hydrologicai cycle. In this context, remote sensing techniques have been used in temporal studies of land use changes and their influences on water and energy balance. Products from orbital sensors are used for understanding the iandscape dynamics and their influence on water and energy balance in semiarid regions of Brazil and Portugal. These products were compared with ground truth. The results show a good correlation between ground truth data and remote sense data. Due to the spatiai characteristic of remote sense products, it was possible to better understand the spatiai and multitemporal dynamics of Iandscape and their influence on water and energy balance in the studied áreas. It is concluded that the utilization of remote sensing techniques is viable in estimating the components of energy balance and evapotranspiration, due to have presented a small difference when compared to field data, which contributed to understanding the dynamics of vegetation and its influence on the energy and water balance in semiarid regions.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-30. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:25:48Z : No. of bitstreams: 1 Publico-10870.pdf: 69580 bytes, checksum: 9aba33341c44980cac0fc8ab7561d008 (MD5) / Embora a análise no domínio da freqüência do sinal Eletromiográfico (EMG) seja empregada na caracterização do processo de fadiga muscular localizada, sua aplicação, especificamente a da Freqüência Mediana (Fmed), é pouco explorada no âmbito esportivo. O objetivo do presente estudo foi verificar a viabilidade da aplicação do sinal EMG, através de sua análise no domínio da freqüência, como parâmetro para determinação e diferenciação no comportamento da fadiga muscular localizada. Dois grupos de sujeitos um caracterizado como atletas (n=12) e outro como sedentários (n=12), foram submetidos a análises baseadas em procedimentos executados em três diferentes situações experimentais, todos envolvendo a modalidade de exercício isométrico: i) teste máximo para determinação da Contração Isométrica Voluntária Máxima (CIVM); ii) teste de fadiga, sustentado por 35 seg. a 80% da CIVM; iii) teste de recuperação, sustentado por 10 seg. a 80% da CIVM; neste ultimo foi monitorado o comportamento da Fmed nos três primeiros (Fmedi) e três últimos segundos (Fmedf) do sinal EMG no músculo tibial anterior durante o teste de fadiga. Durante os 10 segundos do teste de recuperação foi calculada a Fmed referente a todo o período (Fmedr).parâmetro utilizado no cálculo do Índice de Recuperação Muscular (IRM). Os resultados apontam que a Fmedf apresentou valor menor em relação à Fmedi em ambos os grupos (p<0.05). Quando comparado ao grupo de sedentários, o grupo de atletas apresentou valores maiores de Fmedi e Fmedf (p<0.05). O valor médio e desvio padrão do IRM para o grupo de atletas foi de 62.1% ±28.7 e para o grupo de sedentários foi de 55.2% ±27.8 (p>0.05). Desta forma, os resultados apresentados neste estudo permitem inferir a viabilidade na aplicação de parâmetros no domínio da freqüência do sinal EMG para a determinação e diferenciação do comportamento da fadiga muscular localizada. / Though the analysis in the frequency domain of the Electromyographic Signal (EMG) was used in the characterization of the localized muscular fatigue process their application, specifically the Median Frequency (MF), is rarely explored in the sports. The objective of this study was to verify the viability in the application of the EMG signal, through of the frequency domain analysis, as parameter for determination and differentiation of the behavior of located muscle fatigue. Two groups of subjects one characterized as athletes (n=12) and other as sedentary (n=12), were submitted to analysis based in procedures executed in three different experimental situations, all involving the isometric exercise modality: i) maximum test for determination of the Maximum Voluntary Isometric Contraction (MVIC); ii) fatigue test, 35 sec. sustained load of 80% of MVIC; iii) recovery test, 10 sec. sustained load of 80% of MVIC; where was monitored the behavior of MF in the first three (Fmedi) and last three seconds (Fmedf) of the EMG signal of anterior tibial muscle during the fatigue test. During the 10 seconds of the recovery test MF was calculated regarding the whole period (Fmedr) this parameter was used to calculate the Recuperation Muscle Index (RMI). The results showed that Fmedf presented a low value in relation to Fmedi in both groups (p <0.05). Also the value of Fmedi and Fmedf for the athlete group presented larger higher value in comparison with the sedentary group (p <0.05). The mean value and standard deviation of RMI for the athlete group were 62.1% ±28.7 and for sedentary group was 55.2% ±27.8 (p>0.05). In general terms the results presented in this study allow inferring the viability in the application of the frequency domain parameters of the EMG signal for the determination and differentiation of the located muscle fatigue behavior. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3075.pdf: 8688023 bytes, checksum: 800e01878f1f0186b361618d6115dccd (MD5) Previous issue date: 2009-09-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work presents a study of the 1020 and 1040 carbon steel corrosion in aqueous solution containing dissolved H2S in order to investigate the effect of H2Saq and HSaq species. Some different electrolytes were used: acetic acid buffer and phosphate buffer in presence or absence of 3.5 wt% NaCl solution containing 10, 25, 50, 100, 200, 500, 1000 and 2000 ppm of Na2S. The corrosion steel was described by means electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potential polarization curves (PC), open circuit potential (Eoc) and in situ optical microscopy. Other experiments were carried out seeking to understand the steel corrosion process in sulfide solution. Thus, the influence of the 4 factors together (sulfide species, concentration, presence of chloride and steel type) was assessed by the interpretation of interactions and main effects in an experiments using factorial design. The characterization of the films was performed by electrochemical impedance spectroscopy in situ and ex situ techniques such as X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The EIS measurements showed two distinct regions, high and low frequencies and the data analysis as a combination of diffusion and charge transference resistance, capacitances and constant phase elements (CPE). This parameters allow studying the corrosion of iron in presence of different sulfide species. The influence of total H2S concentration as well as the effect of immersion time on the corrosion was investigated too. In presence of the H2S the Rct values increase initially with immersion time but then decrease gradually. We concluded that there is formation of a protective film that reaches its maximum thickness after 3 h, and this layer is later dissolved to grow back again until reaching an equilibrium value at immersion time over 10 h. If the sulfide films has many porous, the capacitance presents high values to the corrosion process. In this case the number of defects of the sulfide films is proportional to increasing of corrosion. For the factorial design it was concluded that the species of sulfide is the most relevant factor for the corrosion process, followed by concentration and the presence of chloride in the solution. In the presence of H2S happens to active dissolution of iron and in the presence of HS- can occur the formation of a protective film. By images of in situ optical microscopy, carried out during the electrochemical measurements, one can observe the dissolution of ferrite in the pearlitic region and a formation of iron sulfide films with different colors. Morphological analysis and classification of surface corrosion damage, carried out by digital processing of images, show that happens grain-boundaries corrosion, pitting corrosion and formation of sulfide film initially over pearlitic grains. / Este trabalho apresenta o estudo da corrosão dos aços carbono 1020 e 1040 em solução aquosa contendo H2S dissolvido, em diferentes pHs de modo que se tivesse em solução as espécies H2Saq e HSaq. Os eletrólitos usados foram: tampão acetato e fosfato, na presença e ausência de 3,5% de NaCl em uma solução contendo 10, 25, 50, 100, 200, 500, 1000 e 2000 ppm de Na2S. A corrosão do aço foi estudada por meio de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), curvas de polarização (CP), medidas de potencial de circuito aberto (Eca) e microscopia óptica in situ. Outros experimentos foram realizados buscando entender o processo de corrosão do aço em meio de sulfeto. Assim, a influência dos 4 fatores (espécie de sulfeto, concentração, presença de cloreto e tipo de aço) foi avaliada pela interpretação das interações e efeitos principais dentro de experimentos usando planejamento fatorial. A caracterização dos filmes foi realizada por espectroscopia de impedância eletroquímica in situ e por técnicas ex situ, como difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). As medidas EIE apresentaram duas regiões distintas, em alta e baixa frequências e a interpretação dos resultados envolveu uma combinação de parâmetros de circuitos equivalentes relacionados à difusão de espécies através do filme, resistências à transferência de carga, capacitâncias e elementos de fase constante (CPE). Esses elementos foram utilizados procurando descrever o mecanismo de corrosão do ferro na presença das diferentes espécies de sulfeto. A influência da concentração de H2S e o efeito do tempo de imersão da amostra de aço no meio corrosivo foi investigado. Na presença do H2S os valores Rct apresentam um aumento inicial e depois diminuem com tempo de imersão. Conclui-se que há a formação de uma película protetora que atinge uma espessura máxima em 3 h e esta camada então se dissolve e volta a crescer novamente, até atingir um valor de equilíbrio com o tempo de imersão de 10 h. Valores elevados de capacitância foram obtidos para filmes porosos e que apresentaram um grande número de defeitos levando a um aumento da corrosão. Pelo planejamento fatorial concluiu-se que a espécie de sulfeto é o fator mais relevante para o processo de corrosão, seguido da concentração e da presença de cloreto no meio. Na presença de H2S ocorre a dissolução ativa do ferro e na presença de HS- pode haver a formação de um filme protetor. Pelas imagens de microscopia óptica in situ, realizadas durante as medidas eletroquímicas, pode-se observar a dissolução da ferrita na região da perlita e a formação dos filmes de sulfeto de ferro com diferentes cores. A análise morfológica e classificação dos tipos de corrosão de superfície, realizadas por processamento digital das imagens, mostraram que ocorre a corrosão intergranular e por pites e que a formação do filme ocorre inicialmente sobre uma das fases do aço carbono, os grãos perlíticos.

A tese propõem uma metodologia, em nível de pesquisa, por intermédio do desenvolvimento e da adaptação de ferramentas de apoio computadorizado, capaz de realizar a segmentação da imagem dos discos intervertebrais da região lombar da coluna vertebral humana, de maneira semiautomática reduzindo drasticamente o tempo gasto manualmente neste procedimento, sem perder sua acurácia e, ainda, garantindo maior reprodutibilidade em seus resultados. Foram utilizadas imagens sagitais de ressonância magnética ponderadas em T2 de 285 discos intervertebrais de 70 pacientes, classificados segundo o grau de severidade da degeneração discal definido pelo critério proposto por Pfirrmann. A classificação computacional dos discos foi realizada com base em atributos quantitativos extraídos dos histogramas de níveis de cinza e de informações de textura das imagens. O desempenho dos métodos computacionais de segmentação foi avaliado com base no Coeficiente de Jaccard, na distância de Hausdorff e no Erro Médio Quadrático. O desempenho dos métodos computacionais de classificação foi também avaliado com base em medidas similares à aplicação da sensibilidade, da especificidade e da área sob a curva ROC. A segmentação manual e a classificação por inspeção visual dos discos realizadas por três profissionais experientes foram utilizadas como padrão ouro para a comparação. Os principais resultados indicaram a médio de 63,22% para o Coeficiente de Jaccard, as médias de 0,044 das distâncias de Hausdoff e de 0,014 para o EMQ na comparação entre as imagens. Além disso, a segmentação semiautomatizada diferiu em uma taxa média de 30% em relação à segmentação manual e a classificação da degeneração discal, por redes neurais artificiais difere em menos de 2%, ao ser comparada ao procedimento de classificação manual realizado pelos especialistas. / The thesis proposes a methodology at the level of research through the development and adaptation of computerized support tools, able to perform the image segmentation of the intervertebral discs of the lumbar region of the human spine, semiautomatic way dramatically reducing time spent manually in this procedure, without losing its accuracy and also ensuring more reproducible in their results. Were used sagittal MRI T2- weighted of 285 intervertebral discs from 70 patients, classified according to the severity of disc degeneration defined by the criteria proposed by Pfirrmann. The computational classification of disks was based on quantitative attributes extracted from histograms of gray level images and the texture information. The performance of computational segmentation methods was evaluated based on Jaccard coefficient, Hausdorff distance and Mean Square Error. The performance of the computational classification methods was evaluated based on measures of sensitivity, specificity and the area under the ROC curve. The manual segmentation and visual inspection classification of the discs made by three experienced professionals were used as the gold standard for comparison. The main results showed an average Jaccard coefficient of 63.22%, the average Hausdoff of distances was 0.044 and 0.014 Mean Square Error average when comparing the images from both segmentation targets. Additionally, the targeting semiautomatic differed by an average of 30% compared with manual segmentation and classification of disc degeneration provided from an artificial neural networks differs by less than 2% when compared to manual sorting procedure performed by experts.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-27T18:13:50Z No. of bitstreams: 1 LUIZ CLÁUDIO ALENCAR DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2007..pdf: 3068941 bytes, checksum: c6fb80d45b04ea96430f56aef0a5a1f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-27T18:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUIZ CLÁUDIO ALENCAR DA SILVA - DISSERTAÇÃO PPGEE 2007..pdf: 3068941 bytes, checksum: c6fb80d45b04ea96430f56aef0a5a1f5 (MD5) Previous issue date: 2007-06-11 / Um sistema telerobótico baseado na Internet foi desenvolvido neste trabalho de pesquisa. O sistema consiste de uma interface gráfica de usuário com representação virtual do robô e do ambiente de trabalho, e um painel para programação o -line de tarefas do robô. As tarefas podem ser enviadas via Internet ao ambiente remoto,onde são executados, e o resultado, pode ser visualizado de forma on-line em um ambiente virtual no lado de cliente. O ambiente virtual recebe atualizações via Internet de posições do robô e dos objetos da área de trabalho, permitindo eliminar a necessidade de uma transmissão de imagens de vídeo. Ou so do ambiente virtual neste sistema permite que:(1) atrasos de tempo inerentes à Internet sejam suprimidos; (2) o trabalho do operador seja simplificado e acelerado, se comparado com sistemas que usam imagens de vídeo. Entretanto, os ambientes virtual e físico devem se manter sincronizados de modo que o ambiente virtual possa mapear de forma mais realista o ambiente físico, principalmente se este for dinâmico. Para tratar com essa questão, neste trabalho é apresentada uma solução baseada no uso de redes de Petri para fazer a integração dos ambientes virtual e físico através de técnicas de processamento de imagens, de modo que os mesmos se mantenham sincronizados garantindo atualizações do ambiente virtual para operações subseqüentes. / An Internet-Based-Telerobotic system has been developed in the research here reported. The system consists of a graphic user interface with virtual representation of the robot and of the worksite, and a panel for off-line planning robot tasks. the tasks can be sent via internet to the remote environement, where they are executed, and the result, can be visualized on-line in a virtual environement, at the client side. the virtual environement receives updapes of robot and objects positions at the robot worksite via Internet, thus eliminating the need for a full image transmission. The use of virtual environement in this systems allows: (1) time delays inherent to Internet to be suppressed; (2) work of the operator to be simplified and accelerated, compared to sistems that useTV images. However, the virtual and physical environments have to remain synchronized so that the virtual environment can fit the physical environment in a more realistic way, mainly if it is a dynamic one.To deal with this issue, this work proposes a solution based on Petri nets to do the integration of virtual and physical environments through the image processing techniques, so that they remain synchronized and assuring updates of virtual environment for subsequent operations.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2578.pdf: 4936351 bytes, checksum: c3169360ab91e26c8efef7226a907cdf (MD5) Previous issue date: 2009-06-05 / Universidade Federal de Sao Carlos / In Brazil, the development of tools for weeds recognition, capable of aiding risk detection and decision making on the fieldwork is still embryonic. This master s thesis presents the development of a pattern recognition system that recognizes weeds and gives the occupation percentage of wide and narrow leaves in an agricultural production system, with digital image processing techniques. The development was based on considerations about image acquisition, pre-processing, texture based segmentation, descriptors for weeds recognition and occupation percentage of each kind of leaf. The validation has been developed considering geometric patterns generated in laboratory, as well as others obtained of a maize (Zea mays) production agricultural environment, i. e. two species of weeds, one with wide leaves (Euphorbia heterophylla L.) and other with narrow leaves (Digitaria sanguinalis Scop.). The results show recognition of about 84.24 percent for wide leaves and 80.17 percent for narrow leaves in agricultural environment and also the capability to spot weed on unreachable locations by natural vision. Besides, the method presents application in precision agriculture to improve the decision making in pulverization processes. / No Brasil é ainda embrionário o desenvolvimento de ferramentas de reconhecimento de plantas invasoras, capazes de auxiliar a tomada de decisão e indicar o seu risco no sistema de produção. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de reconhecimento de padrões de plantas invasoras e percentuais de ocupação de folhas largas e folhas estreitas, em sistemas de produção agrícola, utilizando técnicas de processamento digital de imagens. Para o desenvolvimento houve a consideração das etapas de aquisição das imagens, pré-processamento, segmentação baseada em textura, descritores para o reconhecimento das plantas invasoras e percentual de ocupação de cada tipo de planta. A validação foi desenvolvida considerando padrões geométricos gerados em laboratório, bem como o próprio ambiente de produção agrícola de milho (Zea mays), tomando por base duas espécies de plantas invasoras, sendo uma de folha larga (Euphorbia heterophylla L.), e outra de folha estreita (Digitaria sanguinalis Scop.). Resultados indicam uma taxa de acerto no reconhecimento em ambiente de campo da ordem de 84,24% para folhas largas e da ordem de 80,17% para folhas estreitas, além da capacidade de identificar plantas invasoras em locais restritos a visão natural. Adicionalmente, o resultado obtido apresenta potencial para a aplicação no manejo baseado em agricultura de precisão, o que auxilia na tomada de decisão em pulverização agrícola.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2151124 bytes, checksum: ffc486a2022781c4365766e4bf1e7054 (MD5) Previous issue date: 2009-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Human face has a very complex and variable pattern, which makes the face detection and recognition operations a challenging problem. The scope of these operations is quite comprehensive, involving mainly security applications, such as authorization for physical and logical access, people tracking, and real time authentication. In addition to security applications, face detection and recognition can also be associated with other applications, such as human-computer interaction and virtual reality. Several studies of face detection and recognition have been proposed and developed by researchers, pursuing greater precision and efficiency. Currently there are face detectors and recognizers with accuracy exceeding 95%. Commercial systems are available as well. This work presents a study on several face detection and recognition methods. Also was discussed the possibility of developing a new face detection method using Prediction by Partial Match (PPM), Entropy and Discrete Cosine Transform (DCT). It is further proposed a new face recognition method based on DCT. Finally, is proposed an architecture for a face detection and recognition system in video. To validate the architecture, the proposed system was implemented using one of the best detectors in the literature and the recognizer produced in this work. Several experiments were performed, and both the face detector used as the recognizer developed were effective, achieving success rates compatible with most current methods / A face humana possui um padrão bastante complexo e variável, o que torna as operações de detecção e reconhecimento de face um problema desafiador. O campo de aplicação dessas operações é bastante abrangente, envolvendo principalmente aplicações de segurança, como autorização de acesso físico e lógico, rastreamento de pessoas e autenticação em tempo real. Além de aplicações de segurança, a detecção e o reconhecimento de faces também pode ser associado a outras aplicações, como interação homem-máquina e realidade virtual. Diversos trabalhos de detecção e reconhecimento de face vêm sendo propostos e desenvolvidos pela comunidade científica, buscando continuamente uma maior precisão e eficiência. Atualmente já estão disponíveis detectores e reconhecedores de face com precisão superior a 95%. Sistemas comerciais também já estão disponíveis no mercado. Este trabalho apresenta um estudo sobre os diversos métodos de detecção e reconhecimento de face existentes. Também foi analisada a possibilidade de desenvolvimento de um novo método de detecção de face utilizando Predição por Casamento Parcial (Prediction by Partial Match, PPM), Entropia e Transformada Cosseno Discreta (Discrete Cosine Transform, DCT). Propõe-se ainda, um novo método de reconhecimento de face baseado na DCT. Por fim, apresenta-se a arquitetura de um sistema de detecção e reconhecimento de face em vídeo. Para validação desta arquitetura, o sistema proposto foi implementado utilizando um dos melhores detectores encontrados na literatura e o reconhecedor produzido neste trabalho. Diversos experimentos foram realizados e tanto o detector de face utilizado, quanto o reconhecedor desenvolvido mostraram-se eficientes, atingindo taxas de acerto compatíveis com os métodos mais atuais.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2499209 bytes, checksum: 80d399f8f00f3e82d2a3b34e52fd6b05 (MD5) Previous issue date: 2009-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / As the processing power of computers increases, the quantity and complexity of stored data have growing in the same way, requiring more sophisticated mechanisms to accomplish retrieval with efficacy and efficiency over these information. In image processing, it has become common the retrieval based on its own content, namely Content-Based Image Retrieval (CBIR), which eliminates the need to place additional annotations as textual descriptions and keywords registered by an observer. The purpose of this work is the development of an image retrieval mechanism based on shape recognition. The mechanism consists in (1) compute the Full Curvature Scale Space (FullCSS) image descriptors; and (2) apply over them a lossless compression method objecting to (3) classify these descriptors and retrieve the corresponding images. The FullCSS descriptors register the curvature variations on the image contour indicating the degree and the signal of these variations, which allow identifying where the curvature is concave or convex. The adopted compression method uses the Prediction by Partial Matching (PPM) compression model, which has been successfully used in other works to classify texture images. The results obtained show that this novel approach is able to reach competitive levels of efficacy and efficiency when compared to other works recently developed in this same area. / Com o aumento do poder de processamento dos computadores, cresceu também a quantidade e complexidade dos dados armazenados, exigindo mecanismos cada vez mais sofisticados para se conseguir uma recuperação eficaz e eficiente destas informações. No caso do processamento de imagens, tem se tornado comum a recuperação baseada em seu próprio conteúdo, ou seja, Recuperação de Imagem Baseada em Conteúdo (Content-Based Image Retrieval CBIR), eliminando a necessidade de anotações adicionais como descrições textuais e palavras-chave registradas por um observador. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de um mecanismo de recuperação de imagens através do reconhecimento de sua forma. O mecanismo consiste em (1) calcular os descritores Full Curvature Scale Space (FullCSS) das imagens; e (2) aplicar sobre eles um método de compressão sem perdas com a finalidade de (3) classificar esses descritores e recuperar as imagens correspondentes. Os descritores FullCSS registram as variações na curvatura do contorno da imagem indicando o grau e o sinal dessas variações, permitindo identificar onde a curvatura é côncava ou convexa. O método de compressão adotado utiliza o modelo de compressão Prediction by Partial Matching (PPM), utilizado com sucesso em outros trabalhos para classificar imagens de texturas. Os resultados obtidos indicam que esta abordagem inovadora é capaz de atingir níveis competitivos de eficácia e eficiência quando comparada a outros trabalhos atualmente desenvolvidos nesta mesma área.