Resumo não disponível

A visualização de escoamentos e a medição de campos de velocidades têm sido instrumentos de grande valia na compreensão de fenômenos na Mecânica dos Fluidos. Há muito tempo existem processos de medição de velocidade tais como tubo de Pitot ou de Venturi. Entretanto estes métodos são denominados invasivos. Na década de 70 surgiu o método não invasivo de determinação de velocidade e ficou conhecido como Velocimetria de Laser Doppler, em alusão ao fenômeno físico envolvido no processo de medição. Na década de 80, também do século passado, surgiram técnicas como Velocimetria por Speckle e Velocimetria por Imagem de Partículas. Estas, apesar de serem incluídas como não invasivas, na realidade devem colocar partículas traçadoras e/ou marcadoras (dependendo da técnica). Primeiramente, deve-se fazer considerações a respeito do quão intrusivo é a colocação de uma determinada partícula em um determinado escoamento. Em segundo lugar, deve-se efetuar uma análise do quanto o movimento da partícula reflete o movimento do escoamento, principalmente naqueles em que existem fortes gradientes de velocidade. Estas são questões cruciais para estes processos. O objetivo do presente trabalho é fazer uma avaliação do acompanhamento ou não de uma partícula, esférica, em um escoamento com gradientes de velocidade. Será estudada a influência do diâmetro da partícula. Para tanto será utilizado um perfil de Venturi e a técnica será a de Velocimetria de Imagem de Partículas (PIV em inglês), utilizando o tamanho do rastro deixado pelas partículas dispersas no fluido, determinando sua velocidade. Para determinação deste valor, foi desenvolvido um método de análise de histograma. / The flow visualization and measurements of velocity fields have been important instruments to phenomena understanding in Fluid Mechanics. Process of velocity measurements have been used a long time ago, like Pitot and Venturi pipes. Those methods are named invasive. In seventies of the last century rised a method non invasive to determine velocity in flows known as Laser Doppler Velocimetry (LDV), in respect of the physical phenomena involved in measurement process. In eighties, of last century too, rised techniques like Laser Speckle Velocimetry (LSV) and Particle Image Velocimetry (PIV). These techniques, although have been classified as non intrusive, actually must spread out tracer and/or marker particles, depending upon what technique is been used. First, one has to analyze of how non intrusive is to spread out particles in one specified flow. Second, it is necessary to study of how a particle movement reflects the flow, mainly in those flows submitted upon high velocity gradients. Those questions are essentials in this kind of measurement. The aim of this present work is to evaluate of how suitable the particle movement is to flow movement. The particle will be considered as spherical, in a flow with velocity gradients. Will be studied the influence of particle diameter. To implement this work, the pipe profile chosen was Venturi and the technique will be Particle Image Velocimetry, using the length of particle streaks to evaluate its velocity. It was developed a method that analyzes the histogram.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2013. / Submitted by Ricardo Tavares (ricardosoares@bce.unb.br) on 2013-06-12T21:29:28Z No. of bitstreams: 1 2013_FabianoAraujoSoares.pdf: 10542375 bytes, checksum: 507b48468deef2e56a0791caab68ba57 (MD5) / Rejected by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br), reason: Arrumar referências e preencher as informações adicionais. on 2013-06-13T19:23:15Z (GMT) / Submitted by Ricardo Tavares (ricardosoares@bce.unb.br) on 2013-06-13T20:44:49Z No. of bitstreams: 1 2013_FabianoAraujoSoares.pdf: 10542375 bytes, checksum: 507b48468deef2e56a0791caab68ba57 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2013-06-16T17:15:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_FabianoAraujoSoares.pdf: 10542375 bytes, checksum: 507b48468deef2e56a0791caab68ba57 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-16T17:15:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_FabianoAraujoSoares.pdf: 10542375 bytes, checksum: 507b48468deef2e56a0791caab68ba57 (MD5) / O objetivo desta tese de doutorado é o desenvolvimento e teste de métodos para análise de sinais eletromiográficos baseados em técnicas de processamento de imagens. No trabalho, sinais eletromiográficos de superfície são capturados por meio de arranjos lineares de eletrodos e representados na forma de imagens, ou são capturados por meio de matrizes de eletrodos e as variáveis indicadoras de fadiga estimadas a partir dos sinais de cada canal são representados na forma de imagens. A partir dessas imagens, são desenvolvidos algoritmos para a estimação de parâmetros relevantes na análise de sinais eletromiográficos. O trabalho se divide em quatro partes principais. Na primeira parte, foi feita uma revisão bibliográfica sobre eletromiografia de superfície, procurando mostrar o estado da arte nessa área do conhecimento. Na segunda parte, a abordagem baseada em processamento de imagens é usada para a estimação de velocidade de condução média e da variância da velocidade de condução dos potenciais de ação das unidades motoras. Na terceira parte, é desenvolvida uma técnica baseada em processamento de imagens para identificação de uma ou múltiplas zonas de inervação em sinais de eletromiografia multicanal. Finalmente, na quarta parte, a técnica proposta para estimação da velocidade de condução é aplicada a um caso real: a avaliação e comparação da fadiga muscular ao longo do ciclo menstrual e entre os gêneros. Além disso, é apresentada uma proposta de mapa de fadiga para avaliar as propriedades espaciais e temporais da fadiga. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this PhD thesis is the design and testing of methods for analyzing electromyographic signals using image processing techniques. In this work, surface electromyographic signals are captured by means of linear arrays of electrodes, and represented as images; or captured using a matrix of electrodes, and fatigue index variables are estimated from the signals in each channel and represented as images. From these images, algorithms are designed for the estimation of relevant parameters in the analysis of electromyographic signals. The manuscript is divided into four main parts. The first presents a review about the state of the art in electromyography. In the second part, the image processing -based approach is used for estimating the average conduction velocity, and the variance of the conduction velocity of motor unit action potentials. In the third part, an image processing -based technique for identifying one or multiple innervation zones in multichannel electromyography is proposed. Finally, in the fourth part, the proposed method for estimation of conduction velocity is applied in a real case: the evaluation and comparison of muscle fatigue along the menstrual cycle, and between genders. Furthermore, fatigue maps are proposed for evaluating spatial and temporal properties of muscle fatigue.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-10-05T19:24:01Z No. of bitstreams: 1 2011_GloriaLilianaLopezMunoz.pdf: 4127243 bytes, checksum: 61e457957021f527ede22927114e3f64 (MD5) / Approved for entry into archive by LUCIANA SETUBAL MARQUES DA SILVA(lucianasetubal@bce.unb.br) on 2011-10-07T17:00:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_GloriaLilianaLopezMunoz.pdf: 4127243 bytes, checksum: 61e457957021f527ede22927114e3f64 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-07T17:00:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_GloriaLilianaLopezMunoz.pdf: 4127243 bytes, checksum: 61e457957021f527ede22927114e3f64 (MD5) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de duas metodologias de controle visual para manipuladores robóticos; a primeira, denominada Controle Servo Visual Baseado em Imagem, determina a variável de controle diretamente em função das características visuais, e a segunda, chamada Controle Visual Baseado em Posição, descreve o comando a partir da informação visual transformada do espaço da imagem ao espaço cartesiano. Na aplicação destas duas abordagens forem usados vários algoritmos de processamento de imagens e de controle cinemático de manipuladores, cada um dos quais cumpriu sua tarefa satisfatoriamente, permitindo ao final integrar os diferentes módulos envolvidos para avaliar a tarefa de controle visual como um tudo. Posterior à validação dos algoritmos de análise visual e de modelagem cinemática do manipulador, foi realizada uma etapa de simulação que permitiu testar o comportamento dos sistemas de controle visual projetados, aplicados em um manipulador robótico de seis graus de liberdade. Foi a partir desta simulação que se comprovou o cumprimento da tarefa de posicionamento das duas abordagens e se obtiveram características de desempenho como tempo de execução da tarefa e erro de posicionamento final. O principal aporte desta pesquisa se apresenta no estudo comparativo de desempenho das duas metodologias propostas, verificando não só o cumprimento da tarefa de posicionamento, senão também, em alguns casos a robustez frente a variações do entorno, sendo estes últimos eventos que poderiam apresentar-se num entorno real, como por exemplo, ruído nas cenas, fraca calibração da câmera e erros na descrição do modelo do objeto. Contudo este trabalho se apresenta como uma etapa preliminar no desenvolvimento real de um sistema robusto de controle servo visual, que poderia ajudar na escolha da metodologia apropriada para uma aplicação específica, mas outras considerações devem-se ter em conta, principalmente quanto à modelagem cinemática do manipulador robótico. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents the development of two approaches of Visual Servoing Systems applied to robotic manipulators; the first one, named Image Based Visual Servoing (IBVS), determines the control variable directly as a function of visual features, the second one, called Position Based Visual Servoing (PBVS), describes the control from the visual information expressed in Cartesian coordinates. In order to apply these two approaches, several image processing and kinematic control algorithms were developed, each of them fulfilled its task satisfactorily, allowing, at the end, to integrate the modules involved to evaluate the visual control system as a whole. Following the validation of visual analysis algorithms and the manipulator’s kinematics model, a simulation step was performed allowing to test the behavior of visual control systems on a robotic manipulator of six degrees of freedom. It was proved, from this simulation, the fulfillment of the positioning task of the two approaches and a number of performance characteristics were obtained, as time for task execution and final positioning error. The main contribution of this research is the comparative study of the performances of the two proposed methodologies, verifying not only the fulfillment of the task for positioning, but, in some cases, their robustness against environment variations. These former events could be present in real environments, such as noise, poor camera calibration, and errors in the object model representation. However, this work is presented as a preliminary step in the actual development of a robust visual servo control, which could help in choosing the appropriate methodology for a specific application. Other considerations must be taken into account, especially in regard to the kinematic modeling of the robotic manipulator.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Sistemas Mecatrônicos, 2011. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-03-29T16:33:40Z No. of bitstreams: 1 2011_EsdrasGodinhoRamos.pdf: 1748036 bytes, checksum: 8ac3fe235a69a9f9471de31b1e0d33a1 (MD5) / Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2012-04-02T11:20:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_EsdrasGodinhoRamos.pdf: 1748036 bytes, checksum: 8ac3fe235a69a9f9471de31b1e0d33a1 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-02T11:20:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_EsdrasGodinhoRamos.pdf: 1748036 bytes, checksum: 8ac3fe235a69a9f9471de31b1e0d33a1 (MD5) / Esse trabalho apresenta uma metodologia de estudo da oscilação da poça de solda que permite obter as freqüências de oscilação da poça tanto por sinais de tensão quanto por analise das imagens. O intenso brilho do arco e reduzido utilizando-se a técnica de perfilografia, e as imagens são obtidas a 1000 fotos por segundo por uma câmera CMOS de alta velocidade. A geometria da poça e visualizada em perfil e são obtidos espectros de freqüência por transformada rápida de Fourier por meio de processamento das imagens em MATLAB. Os processos de soldagem experimentados foram o GMAW pulsado e o GMAW convencional com transferência metálica por curto-circuito. Os resultados mostram que e possível medir a oscilação da poca por esta metodologia e ate mesmo pode ser mais confiável a quantificação da oscilação pelas imagens do que pela a analise do sinal de tensão. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This paper presents a methodology to study the oscillation of the weld pool which is able to obtain the frequencies of this oscillation by both voltage signal and by image analysis. The intense brightness of the arc is reduced by using the technique of shadowgraphy and images are obtained at 1000 frames per second by a high speed CMOS camera. The geometry of the pool is viewed in profile and frequency spectra are obtained by Fast Fourier Transform using MATLAB image processing. The welding processes were tested through pulsed GMAW and conventional GMAW with a short circuit metal transfer. The results show that it is possible to measure the oscillation puddle by this methodology, and also that the measurement by images may present itself as more reliable than the analysis by the voltage signal.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-02-05T14:57:18Z No. of bitstreams: 1 2013_JuanJesusCruzCartajena.pdf: 6140891 bytes, checksum: 91ac2abf0874bbe7c23585c95ab96420 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-14T13:05:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_JuanJesusCruzCartajena.pdf: 6140891 bytes, checksum: 91ac2abf0874bbe7c23585c95ab96420 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-14T13:05:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_JuanJesusCruzCartajena.pdf: 6140891 bytes, checksum: 91ac2abf0874bbe7c23585c95ab96420 (MD5) / O esquema de codificação de vídeo proposto nesta tese é baseado em warping e síntese de texturas. Em vez de utilizar técnicas de codificação de imagens inteiras ou resíduos da predição depois da estimação de movimento, são utilizados modelos de movimento para reconstruir texturas que sejam classificadas como estáticas e síntese de textura para criar texturas dinâmicas. As regiões texturizadas são segmentadas pelo método de water-shed e logo classificadas por métodos simples com base em suas características espectrais mediante a transformada DCT e simples diferenças entre quadros vizinhos. As regiões reconstruídas por warping e síntese são avaliadas para seu uso mediante simples métodos estatísticos. O esquema proposto trabalha em conjunto com o padrão de vídeo H.264/AVC, onde só são codificados os blocos que não sejam processados pelos modelos de textura, mostrando um potencial para diminuir o custo computacional da codificação dos blocos remanescentes. Os resultados mostram que a qualidade foi mantida com pontuações subjetivas em comparação ao padrão H.264/AVC enquanto resultados com métricas objetivas mostram pequenas perdas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The video coding scheme proposed in this thesis is based on texture warping and synthesis. Instead of using techniques such as whole-image coding or prediction residues after motion estimation, motion models are used to reconstruct static textures and tex- ture synthesis is used to create dynamic textures. Textured regions are segmented by the watershed method and then classi ed with simple methods based on their spectral char- acteristics by DCT transform and simple di erences between neighboring frames. Regions reconstructed by warping and synthesis are evaluated for their use by simple statistical methods. The proposed scheme works together with the standard of video H.264/AVC, which only codes blocks that are not processed by models of texture, showing a potential to decrease computational cost of coding of blocks that remain. The results show that the quality was maintained with subjective scores compared to standard H.264/AVC, while objective results show small losses.

É proposta uma metodologia de desenvolvimento de sistemas, que reúne técnicas de PED - Processamento Eletrônico de Dados, 0&M - Organização & Métodos e PO - Pesquisa Operacional, possibilitando a ação integrada dos especialistas, na elaboração de um projeto de sistemas distribuídos. Os produtos da metodologia são a configura0o do "hardware" e o "software" aplicativo. 0 "hardware" 6 configurado de forma estruturada em três níveis: topologia, configuração básica e configuração final. Cada nível é projetado através de programa0o linear, métodos heurísticos e simula0o. Para viabilizar o use destas técnicas só apresentados procedimentos de obtendo e organização de dados quantitativos. 0 "software" é considerado uma extenso do trabalho das pessoas, sendo projetado através da integração das técnicas estruturadas de desenvolvimento de sistemas, tempos e movimentos, bem como analise de arranjo físico. São discutidos os modelos físico e lógico dos sistemas de informação, sendo proposto um terceiro: modelo homem/máquina. A metodologia possibilita projetar o sistema em módulos, permitindo que o mesmo crença progressivamente com a empresa. / A system development methodology is presented. It encloses techniques from EDP - Electronic Data Processing, 08M - Organization 8 Method, OR - Operations Research and stimulates the experts from these areas to work together, to achieve the results of a distributed system design. The main products are the hardware configuration and the aplication software. The hardware configuration is structured at three levels: topology, basic configuration and final configuration. Each level is designed through linear programming, heuristic and simulation. To suport these techniques, procedures for gathering and organizing quantitative data are presented. The software is treated as an extension of the user tasks. Techniques such as structured system development, time 8 motion study and layout analysis are used in the software design process. The physical and logical models of information systems are presented and a new one is introduced: the man/machine model. This methodology enables the design of a system in modules, which provides evolutionary growth with the business expansion.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional de apoio ao diagnóstico através de imagens ecocardiográficas, denominada de “Echo Offline”. O “Echo Offline” foi projetado para mensuração de grandezas lineares em imagens ecocardiográficas digitais, possibilitando a realização de diagnósticos pós-exame e a integração dos dados colhidos no banco de dados da instituição médica. Um estudo transversal contemporâneo e aleatório foi realizado com uma população de quarenta e nove pacientes submetidos a exames ecocardiográficos, as imagens resultantes deste exame foram digitalizadas e um médico especialista mensurou um conjunto de variáveis pré-definidas utilizando o método convencional, ou seja, usando as facilidades oferecidas pelo equipamento de ultra-som comercial. Um segundo médico especialista produziu outros dois conjuntos de dados utilizando o “Echo offline” e desta forma foi possível avaliar a exatidão e a repetibilidade das medidas realizadas pela ferramenta “Echo offline”. O “Echo offline” apresentou uma elevada concordância com o método convencional e apresentou significativa redução no tempo de realização das medidas.

O tráfego de veículos, principalmente nas vias públicas de regiões densamente povoadas, tem sido objeto de preocupação por diversos aspectos: segurança no trânsito, supervisão da frota, controle de poluição, prevenção, registro de irregularidades, etc. Sistemas eletrônicos tradicionais são apontados como limitados pelas dificuldades apresentadas na instalação dos sensores e poucos recursos para extração de informações. Este trabalho propõe um sistema baseado no processamento digital de imagens em vídeo para detectar, acompanhar e extrair informações de um veículo em movimento, tais como: posição, velocidade e dimensões. Embora técnicas de pré-processamento sejam empregadas para minimizar problemas iluminação e trepidação, informações obtidas nas etapas finais do processamento, tendem a distorcer em função destes fatores. Algoritmos baseados em análise probabilística no domínio espaço temporal de imagens 2-D são propostos para segmentar o objeto mesmo na presença destes fatores. A fim de tornar o acompanhamento mais robusto a oclusões e pixels espúrio s, é proposto um método que detecta e rejeita posições inconsistentes do objeto de acordo com a estimativa de sua próxima posição.

O processamento de imagens tem sido amplamente utilizado para duas tarefas. Uma delas é o realce de imagens para a posterior visualização e a outra tarefa é a extração de informações para análise de imagens. Este trabalho apresenta um estudo sobre duas teorias multi-escalas chamadas de espaço de escala e transformada wavelet, que são utilizadas para a extração de informações de imagens. Um dos aspectos do espaço de escalas que tem sido amplamente discutido por diversos autores é a sua base (originalmente a gaussiana). Tem se buscado saber se a base gaussiana é a melhor, ou para quais casos ela é a melhor. Além disto, os autores têm procurado desenvolver novas bases, com características diferentes das pertencentes à gaussiana. De posse destas novas bases, pode-se compará-las com a base gaussiana e verificar onde cada base apresenta melhor desempenho. Neste trabalho, foi usada (i) a teoria do espaço de escalas, (ii) a teoria da transformada wavelet e (iii) as relações entre elas, a fim de gerar um método para criar novas bases para o espaço de escalas a partir de funções wavelets. O espaço de escala é um caso particular da transformada wavelet quando se usam as derivadas da gaussiana para gerar os operadores do espaço de escala. É com base nesta característica que se propôs o novo método apresentado. Além disto, o método proposto usa a resposta em freqüência das funções analisadas. As funções bases do espaço de escala possuem resposta em freqüência do tipo passa baixas. As funções wavelets, por sua vez, possuem resposta do tipo passa faixas Para obter as funções bases a partir das wavelets faz-se a integração numérica destas funções até que sua resposta em freqüência seja do tipo passa baixas. Algumas das funções wavelets estudadas não possuem definição para o caso bi-dimensional, por isso foram estudadas três formas de gerar funções bi-dimensionais a partir de funções unidimensionais. Com o uso deste método foi possível gerar dez novas bases para o espaço de escala. Algumas dessas novas bases apresentaram comportamento semelhante ao apresentado pela base gaussiana, outras não. Para as funções que não apresentaram o comportamento esperado, quando usadas com as definições originais dos operadores do espaço de escala, foram propostas novas definições para tais operadores (detectores de borda e bolha). Também foram geradas duas aplicações com o espaço de escala, sendo elas um algoritmo para a segmentação de cavidades cardíacas e um algoritmo para segmentação e contagem de células sanguíneas.