A proposta neste estudo foi avaliar as alterações da densidade ótica do osso alveolar perimplantar cervical em controle longitudinal, por meio de radiografias periapicais digitalizadas de dez pacientes, nos quais foram instalados seis implantes na maxila submetidos à função oclusal imediata, mediante a instalação de uma prótese fixa 24 horas após a cirurgia. Todos os pacientes foram avaliados clinicamente, com exames da análise da freqüência de ressonância, além de controle radiográfico. Foi utilizada a técnica radiográfica intrabucal do parale lismo, com cone longo, sendo que o feixe de raios X incidiu perpendicularmente ao longo eixo do implante. Os controles radiográficos foram realizados na instalação da prótese, após 6 meses e após 12 meses. As radiografias obtidas foram então capturadas por uma câmera de vídeo (preto e branco) por meio de um microscópio ótico (40 vezes de aumento). Devido à ampliação utilizada, os implantes tiveram suas imagens digitalizadas em 2 etapas (metade direita e metade esquerda), sendo consideradas como amostras independentes. Após a sobreposição de um gabarito sobre a imagem, com a finalidade padronizar as áreas a serem estudadas, foram analisadas as densidades óticas na área de interesse osso + implante e na área de controle implante (onde não é esperada alteração) por meio do software ImageLab. Para a correção de possíveis variações na densidade da radiografia e projeção geométrica oriundas da metodologia empregada, foi utilizada uma equação matemática para validar a análise dos dados obtidos. Os resultados mostraram que ocorreu variação percentual da densidade ótica na área de interesse (osso + implante) nos primeiros seis meses (T2) com diminuição de aproximadamente 5% para o lado direito e diminuição de aproximadamente 6% para o lado esquerdo em relação às radiografias iniciais (T1) e após doze meses, a diminuição da densidade ótica estabilizou-se, não sendo encontradas alterações estatisticamente significantes em relação ao período correspondente entre T2 (seis meses) e T3 (doze meses). Os resultados da análise digital das radiografias periapicais demonstraram coincidência com os resultados da análise da freqüência de ressonância e exame clínico dos implantes e demonstraram um aspecto compatível com o sucesso dos implantes osteointegrados com função imediata na maxila. / The aim in this study was the evaluation of the variations of the perimplantar optical bone density at the cervical region in a longitudinal control, by the use of digitized radiographs of ten patients, who received six implants installed in the maxilla and submitted to immediate occlusion function, through fixed prosthesis installed 24 hours after the surgery. All the patients were observed in clinical control, with resonance frequency analysis and also radiographic control. It was performed a intraoral radiograph using the paralleling technique, with the long cone and the beam of x-ray aimed perpendicular to the long axis of the implant. The radiographic controls were done at the time of the installation of the prosthesis, after six months and after twelve months after the first control. The obtained radiographs were captured by a black and white video camera by an optical microscope (40 times of magnification). Due to the utilized magnification, the implants have their images digitized in two steps: half right and half left, and they were considered as independent samples. After the superimposition of a standardized pattern, to help the standardization of the areas of the study, it was analyzed the optical density at the areas of interest bone + implant and at areas of control bone (where it is not hope changes) through the software ImageLab. To correct possible variations of the effect of the absence of standardization of the geometric projection and the radiographic density, it was realized a mathematic equation and it was obtained a correction factor of density in order to compensate. The results sho wed that there were percentage variation of the optical density at the area of interest (bone + implant) at six months (T2) showed a decreased of about 5% for the right side and showed a decreased of about 6% for the left side when analyzed the first control and after twelve months no significant statistical difference was observed between the T2 period (six months) and T3 period (twelve months). The results of digital analysis from the intraoral radiographs showed as the same as the results of resonance frequency analysis and the clinic examination of the implants and showed a success of implants installed in the maxilla with immediate occlusion function.

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kelly Lais.pdf: 3909972 bytes, checksum: a9e068fb926de9ca233857005e400c84 (MD5) Previous issue date: 2014-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Sensoriamento Remoto (SR) dispõe de tecnologias em constante crescimento e com grande potencial para a agricultura, tanto no gerenciamento de culturas, manejo de solo, bem como discriminações de feições da terra. Atualmente, há muitos métodos de análise e categorização de paisagens, que com a integração de dados de SR e técnicas de Sistemas de Informação Geográfica (SIG) apresentam alternativa promissora. Isto é, proporcionam maior facilidade na manipulação de dados geográficos, bem como otimização da validação a campo. Neste contexto, esta pesquisa foi realizada utilizando classificação digital não-supervisionada pela Rede Neural Artificial (RNA) Self-Organizing Maps (SOM) no reconhecimento de padrões de uso e cobertura da terra em um recorte de imagem orbital de alta resolução Rapideye pertencente à Bacia do Pitangui, o qual abrange o município de Ponta Grossa, localizado a centro-leste do Estado do Paraná. Primeiramente aplicouse a técnica NDVI (Índice de Vegetação por Diferença Normalizada) para estimular a separação das classes, principalmente os diferentes tipos de cultivos agrícolas, bem como cobertura florestal. A imagem orbital e NDVI foram segmentadas por meio de Análise de Imagem Baseada em Objeto (GEOBIA), gerando descritores com propriedades espaciais, espectrais e de textura, culminando no banco de dados relacional (BDR) com tais descritores. Mediante Análise de Componentes Principais (ACP) reduziu-se a dimensionalidade dos dados do BDR, selecionando os descritores mais significativos. A dimensionalidade foi reduzida, sem perda de informação, de 42 descritores para 21, a saber 6 espaciais, 12 espectrais e 3 de textura. Após esta preparação dos dados, utilizou-se a RNA SOM para o reconhecimento dos padrões pré-determinados a campo. As classes de uso e cobertura da terra discriminadas pela RNA SOM foram cultivos (cultivo 1, 2, 3 e 4), estradas e construções, cobertura florestal e corpos d’água. A RNA SOM culminou no agrupamento das classes cultivos inclusive em relação ao seu ciclo fenológico. A associação da banda artificial NDVI, com seus descritores às bandas espectrais, incrementou a separabilidade entre classes, tais como cobertura florestal e corpos d’água. As classes de uso e cobertura da terra foram validadas a campo, a exatidão global foi de 91% de acerto, com índice kappa de 0,9, considerado resultado excelente em valores de referência. Também foi realizado o teste estatístico F, o qual satisfez as hipóteses de nulidade nas áreas analisadas.Conclui-se que os métodos utilizados apresentaram eficácia, agilidade e baixo custo no mapeamento d o uso e cobertura da terra em escala detalhada. / Remote Sensing (RS) uses steadily growing technologies and presents great potential for agriculture, e.g. in crop and land management, as well as for discrimination of land features. Currently, there are many methods of analysis and landscape categorization that when integrated with RS data and Geographic Information Systems (GIS) techniques stage as promising alternatives. That is, they provide greater ease in handling spatial data as well as optimizing validation on the field. In this context, this study was carried out using unsupervised digital classification with Artificial Neural Network (ANN) Self- Organizing Maps (SOM), in order to recognize patterns of land cover and land use in part of a high-resolution Rapideye orbital image belonging to the Pitangui River Basin, which encompasses the city of Ponta Grossa, located in the Central-Eastern portion of the State of Paraná. Initially, NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) technique was applied to stimulate the separation of classes, especially to evidence different types of agricultural crops and forest cover. The orbital image and the NDVI were segmented through Geographic Object-Based Image Analysis (GEOBIA), generating descriptors with spatial, spectral and textural properties, culminating in the relational database (RDB) with such descriptors. With Principal Component Analysis (PCA) dimensionality of the BDR data was reduced, selecting the most significant descriptors. Dimensionality was reduced without information loss, from 42 descriptors to 21, namely 6 spatial, 12 spectral and 3 textural. After this data preparation, ANN SOM was used to recognize predetermined patterns in the field. The classes of land cover and land use discriminated by ANN SOM were crops (crop 1, 2, 3 and 4), roads and buildings; forest cover and water bodies. The ANN SOM culminated in the grouping of crop classes including in relation to its phenological cycle. The association of the NDVI artificial band with descriptors to spectral bands, increased the separability between classes, such as forest cover and water bodies. Classes of land cover and land use were validated in the field, the global accuracy was 91%, with kappa index of 0.9 and considered to be excellent as reference values. F statistical test was also carried out and showed satisfiability in the analyzed areas. It is concluded that the methods used were effective, agile and low-cost in detailed scale mapping of land use and coverage.

Ferramentas de geoinformação possuem grande aplicabilidade na compreensão e no mapeamento de deslizamentos. Considerando-se a importância dos componentes do relevo e da cobertura do solo neste processo, torna-se essencial o estabelecimento de metodologias para a síntese de informações do relevo e para a identificação de cicatrizes de deslizamento, de maneira a facilitar o monitoramento de áreas de risco. O objetivo desta Tese é propor metodologias de processamento digital de imagens para o mapeamento e identificação de cicatrizes de deslizamento próximo a rodovias. Um deslizamento de grande porte com várias consequências econômicas, ocorrido no ano de 1999, às margens da Rodovia Anchieta, na bacia hidrográfica do Rio Pilões foi utilizado como área de estudo deste trabalho. Utilizando dados gratuitos, mapas de cobertura do solo e de compartimentação do relevo foram gerados e analisados conjuntamente para a identificação das áreas de potenciais cicatrizes na região das Rodovias Anchieta e Imigrantes. A análise do relevo foi realizada utilizando técnicas de classificação baseada em objeto. A identificação de áreas de cicatrizes de deslizamento foi realizada através da avaliação de duas estratégias metodológicas: uma utilizando o algoritmo de classificação supervisionada SVM (Support Vector Machine) aplicado ao índice de vegetação NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) e outra que utilizando combinação entre diferentes classificadores para a composição de uma classificação final. Os resultados obtidos para o mapeamento do relevo mostraram que a metodologia proposta possui grande potencial para a descrição de feições do relevo, com maior nível de detalhamento, facilitando a identificação de áreas com grande potencial de ocorrência de deslizamentos. Ambas as metodologias de identificação de cicatrizes de deslizamento apresentaram bons resultados, sendo que a combinação entre os algoritmos SVM, Redes Neurais e Máxima Verossimilhança apresentou o resultado mais adequado com os objetivos do trabalho, atingindo erro de omissão inferior a 10% para a classe de deslizamento. A combinação dos dois produtos permitiu a análise e identificação de diversas áreas de potenciais cicatrizes de deslizamento associadas à rodovias na região de estudo. A metodologia proposta possui ampla replicabilidade, podendo ser utilizada para análises de risco associadas a assentamentos urbanos, empreendimentos lineares e para o planejamento territorial e ambiental. / Geoinformation tools have great applicability in understanding and mapping landslides. Considering the significance of releif components and land cover in this process, it is essential the establishment of methods for the synthesis of the relief information and identification landslides, aiming to facilitate areas risk monitoring. The objective of this Dissertation is to propose digital image processing methodologies for map and identify landslide near to highways. A large landslide with several economic consequences was used as a study area of this work, occurred in 1999, near the Highway Anchieta, in Piloes river basin. Using free data, land cover and relief subdivsion maps were generated and intersected to identify areas of potential landslides in the region of Highways Anchieta and Imigrantes. The relief analysis was performed using based on object classification techniques. The identification of the landslide was performed by evaluating two methodological strategies: one using the supervised classification algorithm SVM (Support Vector Machine) applied to the NDVI vegetation index (Normalized Difference Vegetation Index) and another using combination of different classifiers for the composition of a final classification. The results obtained for relief mapping showed that the proposed method has great potential for the description of the relief features, with greater detail, facilitating the identification of areas with high potential for occurrence of landslides. Both landslides identification methodologies showed good results, and the combination of SVM, Neural Network and Maximum Likelihood algorithms presented the most appropriate result, reaching omission error of less than 10% for the landslide class. The combination of the two products allowed the analysis and identification of several areas of potential landslide scars associated with roads in the study area. The proposed methodology has extensive replication and can be used for risk analysis associated with urban settlements, linear infrastructures and the territorial and environmental planning.

A percepção de presença (PP), evolução do conceito de telepresença, pode ser definida como ilusão perceptiva de não mediação e/ou a percepção ilusória da realidade. O método mais utilizado para a avaliação da PP faz uso de questionários aplicados aos sujeitos, após sua participação numa experiência. Além de não fornecer informações em tempo real esse método sofre muitas interferências advindas tanto dos sujeitos submetidos ao experimento como dos avaliadores dos questionários. Os métodos que poderiam ser mais efetivos para a avaliação da PP, em tempo real, fazem uso de sinais fisiológicos que variam independentemente da vontade dos sujeitos, como batimento cardíaco, eletrocardiograma, eletroencefalograma, resistividade e umidade da pele. Os sinais fisiológicos, no entanto, só variam de forma significativa em situações de estresse, inviabilizando sua utilização em atividades normais, sem estresse. Outra forma de avaliar a PP é utilizar sistemas de rastreamento do olhar. Estudados e desenvolvidos desde o século 19, os sistemas de rastreamento do olhar fornecem um mapeamento do movimento dos olhos. Além de indicar para onde os sujeitos estão olhando, podem também monitorar a dilatação da pupila e as piscadas. Atualmente existem sistemas de rastreamento do olhar comerciais de baixo custo, que apesar de terem menos precisão e frequência que os equipamentos de alto custo são mais práticos e possuem software de plataforma aberta. No futuro serão tão comuns e simples de usar como são hoje as câmeras em dispositivos móveis e computadores, o que viabilizará a aplicação das técnicas e métodos aqui propostos em larga escala, principalmente para monitorar a atenção e envolvimento de atividades mediadas por vídeo. É apresentada uma ferramenta que faz uso do rastreamento do olhar para avaliar a percepção de presença em atividades mediadas por vídeo (com estímulos sonoros). Dois experimentos foram realizados para validar as hipóteses da pesquisa e a ferramenta. Um terceiro experimento foi executado para verificar a capacidade da ferramenta em avaliar a percepção de presença em atividades não estressantes mediadas por vídeo. / The presence perception (PP), evolution of the concept of telepresence, could be defined as the perceptual illusion of nonmediation and/or the ilusional perception of reality. The most utilized method for PP evaluation make uses questionnaires applied for the subjects, after your participation in an experience. Besides it does not provide real-time information this method suffers with many interferences in the results that come from the subjects undergoing and form the reviewers of the of the questionnaires. The methods could be more effective for PP evaluation, in real time, make uses of physiologic signals that vary independently of the request of the subjects, e.g. heart rate, electrocardiogram, electroencephalogram, skin resistivity and skin humidity. However, meaningful physiologic signals occurs only in stress situations, unfeasible Its use in normal environments, whit no stress. Another way to evaluate the PP is using eye gaze tracking systems. Studied and developed since the 19th century, eye gaze tracking systems provide an eye movements mapping. Moreover it indicate where the subjects are viewing, these systems can follow up pupil dilatation and blinks. Currently there are commercial gaze tracking systems inexpensive, despite having less precision and frequency that expensive-equipments are more practical and open software platform is available. In the future these technologies will be common and simple to use as today are cameras on mobile devices and computers, which will enable the implementation of the techniques and methods here proposed on a large scale, mainly to monitor the attention and involvement during activities mediated by video. A tool that makes use of gaze tracking to evaluate presence perception in activities video mediated (with sound stimuli) is displayed. Two experiments were conducted to validate the hypotheses of the research and the tool. A third experiment was performed to verify the tool\'s ability to assess presence perception in non-stressful activities video mediated.

As imagens por ressonância magnéticas não indispensáveis no diagnóstico e tratamento de tumores do encéfalo devido ao seu alto grau de detalhamento anatômico. A tarefa de segmenta¸cão da região tumoral, nestas, permite uma análise quantitativa mais precisa, viabilizando um melhor acompanhamento da evolução/regressão da doença. Porém, a realização manual de tal trabalho é cansativa e apresenta diversas desvantagens que a tornam proibitiva, fazendo com que nao haja muitos médicos dispostos a realizá-la rotineiramente. Neste trabalho é proposto um sistema para segmenta¸cão automática de tumores do encéfalo. O sistema emprega parâmetros de textura de naturezas diversas, como estatísticos, baseados em modelo, e baseados em transformada, os quais são extraídos de diferentes tipos de imagem comuns à pratica médica (T1, T1 com contraste e FLAIR). As técnicas de análise de textura são capazes de detectar alterações mínimas nos tecidos, às vezes imperceptíveis à visão humana, fato que motiva sua adoção; e podem ser complementadas por informações adicionais como valores de intensidade. O sistema proposto conta com quatro etapas básicas: pré-processamento, extração de características, segmentação e pós-processamento; e baseia-se no uso de uma máquina de vetor de suporte para classificação dos pixeis. Os resultados obtidos mostram que o sistema apresenta uma taxa média de acerto elevada, comparável aos resultados encontrados em trabalhos relacionados, sendo capaz de localizar e delimitar a região tumoral sem necessidade de interação com o usuário. A quantificação dos resultados foi realizada utilizando-se métricas de artigos encontrados na literatura. / Magnetic resonance images are essential in the diagnosing and treatment of brain tumors due to its high amount of anatomic details. The task of segmenting brain tumor regions in these images makes more exact quantitative analysis feasible, allowing a better tracking of the evolution/regression of the disease. Nevertheless, the execution of such task is burdensome, featuring several drawbacks that turns it into a prohibitive one, and makes many doctors unwilling to put it into practice. In this work an automatic brain tumor segmentation system is proposed, in which several types of texture parameters such as statistical, model based and transform based, are applied. Those parameters are extracted from different, extensively used, types of magnetic resonance images (T1, T1 with contrast and FLAIR). Texture analysis techniques are capable of detecting tiny changes in underlying tissue, which are sometimes imperceptible to the human vision, fact that motivates its adoption here. Texture features can also be completed by other kinds of characteristics, such as pixel intensity. The proposed system comprises four basic steps: pre-processing, feature extraction, segmentation, and post-processing, and is based on a support vector machine for pixel classification. Final results shows that the system archived high success rates, which are comparable to results found in related works, and that it was able to locate and delimit tumor areas without any user interaction. For the quantification of the results, some metrics found in papers presented in the literature were adopted.

Esta Tese propõe duas métricas objetivas para avaliar a percepção de qualidade de vídeos sujeitos a degradações de transmissão em uma rede de pacotes. A primeira métrica usa apenas o vídeo degradado, enquanto que a segunda usa os vídeos de referência e degradado. Esta última é uma métrica de referência completa (FR - Full Reference) chamada de QCM (Quadratic Combinational Metric) e a primeira é uma métrica sem referência (NR - No Reference) chamada de VQOM (Viewing Quality Objective Metric). Em particular, o procedimento de projeto é aplicado à degradação de variação de atraso de pacotes (PDV - Packet Delay Variation). A métrica NR é descrita por uma spline cúbica composta por dois polinômios cúbicos que se encontram suavemente num ponto chamado de nó. Para o projeto de ambas métricas, colhem-se opiniões de observadores a respeito das sequências de vídeo degradadas que compõem o conjunto. A função objetiva inclui o erro quadrático total entre as opiniões e suas estimativas paramétricas, ainda consideradas como expressões algébricas. Acrescentam-se à função objetiva três condições de igualdades de derivadas tomadas no nó, cuja posição é especificada dentro de uma grade fina de pontos entre o valor mínimo e o valor máximo do fator de degradação. Essas condições são afetadas por multiplicadores de Lagrange e adicionadas à função objetiva, obtendo-se o lagrangiano, que é minimizado pela determinação dos coeficientes subótimos dos polinômios em função de cada valor do nó na grade. Finalmente escolhe-se o valor do nó que produz o erro quadrático mínimo, determinando assim os valores finais para dos coeficientes do polinômio. Por outro lado, a métrica FR é uma combinação não-linear de duas métricas populares, a PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) e a SSIM (Structural Similarity Index). Um polinômio completo de segundo grau de duas variáveis é usado para realizar a combinação, porque é sensível a ambas métricas constituintes, evitando o sobreajuste em decorrência do baixo grau. Na fase de treinamento, o conjunto de valores dos coeficientes do polinômio é determinado através da minimização do erro quadrático médio para as opiniões sobre a base de dados de treino. Ambas métricas, a VQOM e a QCM, são treinadas e validadas usando uma base de dados, e testadas com outra independente. Os resultados de teste são comparados com métricas NR e FR recentes através de coeficientes de correlação, obtendo-se resultados favoráveis para as métricas propostas. / This dissertation proposes two objective metrics for estimating human perception of quality for video subject to transmission degradation over packet networks. The first metric just uses traffic data while the second one uses both the degraded and the reference video sequences. That is, the latter is a full reference (FR) metric called Quadratic Combinational Metric (QCM) and the former one is a no reference (NR) metric called Viewing Quality Objective Metric (VQOM). In particular, the design procedure is applied to packet delay variation (PDV) impairments, whose compensation or control is very important to maintain quality. The NR metric is described by a cubic spline composed of two cubic polynomials that meet smoothly at a point called a knot. As the first step in the design of either metric, the spectators score a training set of degraded video sequences. The objective function for designing the NR metric includes the total square error between the scores and their parametric estimates, still regarded as algebraic expressions. In addition, the objective function is augmented by the addition of three equality constraints for the derivatives at the knot, whose position is specified within a fine grid of points between the minimum value and the maximum value of the degradation factor. These constraints are affected by Lagrange multipliers and added to the objective function to obtain the Lagrangian, which is minimized by the suboptimal polynomial coefficients determined as a function of each knot in the grid. Finally, the knot value is selected that yields the minimum square error. By means of the selected knot value, the final values of the polynomial coefficients are determined. On the other hand, the FR metric is a nonlinear combination of two popular metrics, namely, the Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) and the Structural Similarity Index (SSIM). A complete second-degree two-variable polynomial is used for the combination since it is sensitive to both constituent metrics while avoiding overfitting. In the training phase, the set of values for the coefficients of this polynomial is determined by minimizing the mean square error to the opinions over the training database. Both metrics, the VQOM and the QCM, are trained and validated using one database and tested with a different one. The test results are compared with recent NR and FR metrics by means of correlation coefficients, obtaining favorable results for the proposed metrics.

A percepção de presença (PP), evolução do conceito de telepresença, pode ser definida como ilusão perceptiva de não mediação e/ou a percepção ilusória da realidade. O método mais utilizado para a avaliação da PP faz uso de questionários aplicados aos sujeitos, após sua participação numa experiência. Além de não fornecer informações em tempo real esse método sofre muitas interferências advindas tanto dos sujeitos submetidos ao experimento como dos avaliadores dos questionários. Os métodos que poderiam ser mais efetivos para a avaliação da PP, em tempo real, fazem uso de sinais fisiológicos que variam independentemente da vontade dos sujeitos, como batimento cardíaco, eletrocardiograma, eletroencefalograma, resistividade e umidade da pele. Os sinais fisiológicos, no entanto, só variam de forma significativa em situações de estresse, inviabilizando sua utilização em atividades normais, sem estresse. Outra forma de avaliar a PP é utilizar sistemas de rastreamento do olhar. Estudados e desenvolvidos desde o século 19, os sistemas de rastreamento do olhar fornecem um mapeamento do movimento dos olhos. Além de indicar para onde os sujeitos estão olhando, podem também monitorar a dilatação da pupila e as piscadas. Atualmente existem sistemas de rastreamento do olhar comerciais de baixo custo, que apesar de terem menos precisão e frequência que os equipamentos de alto custo são mais práticos e possuem software de plataforma aberta. No futuro serão tão comuns e simples de usar como são hoje as câmeras em dispositivos móveis e computadores, o que viabilizará a aplicação das técnicas e métodos aqui propostos em larga escala, principalmente para monitorar a atenção e envolvimento de atividades mediadas por vídeo. É apresentada uma ferramenta que faz uso do rastreamento do olhar para avaliar a percepção de presença em atividades mediadas por vídeo (com estímulos sonoros). Dois experimentos foram realizados para validar as hipóteses da pesquisa e a ferramenta. Um terceiro experimento foi executado para verificar a capacidade da ferramenta em avaliar a percepção de presença em atividades não estressantes mediadas por vídeo. / The presence perception (PP), evolution of the concept of telepresence, could be defined as the perceptual illusion of nonmediation and/or the ilusional perception of reality. The most utilized method for PP evaluation make uses questionnaires applied for the subjects, after your participation in an experience. Besides it does not provide real-time information this method suffers with many interferences in the results that come from the subjects undergoing and form the reviewers of the of the questionnaires. The methods could be more effective for PP evaluation, in real time, make uses of physiologic signals that vary independently of the request of the subjects, e.g. heart rate, electrocardiogram, electroencephalogram, skin resistivity and skin humidity. However, meaningful physiologic signals occurs only in stress situations, unfeasible Its use in normal environments, whit no stress. Another way to evaluate the PP is using eye gaze tracking systems. Studied and developed since the 19th century, eye gaze tracking systems provide an eye movements mapping. Moreover it indicate where the subjects are viewing, these systems can follow up pupil dilatation and blinks. Currently there are commercial gaze tracking systems inexpensive, despite having less precision and frequency that expensive-equipments are more practical and open software platform is available. In the future these technologies will be common and simple to use as today are cameras on mobile devices and computers, which will enable the implementation of the techniques and methods here proposed on a large scale, mainly to monitor the attention and involvement during activities mediated by video. A tool that makes use of gaze tracking to evaluate presence perception in activities video mediated (with sound stimuli) is displayed. Two experiments were conducted to validate the hypotheses of the research and the tool. A third experiment was performed to verify the tool\'s ability to assess presence perception in non-stressful activities video mediated.

Esta Tese propõe duas métricas objetivas para avaliar a percepção de qualidade de vídeos sujeitos a degradações de transmissão em uma rede de pacotes. A primeira métrica usa apenas o vídeo degradado, enquanto que a segunda usa os vídeos de referência e degradado. Esta última é uma métrica de referência completa (FR - Full Reference) chamada de QCM (Quadratic Combinational Metric) e a primeira é uma métrica sem referência (NR - No Reference) chamada de VQOM (Viewing Quality Objective Metric). Em particular, o procedimento de projeto é aplicado à degradação de variação de atraso de pacotes (PDV - Packet Delay Variation). A métrica NR é descrita por uma spline cúbica composta por dois polinômios cúbicos que se encontram suavemente num ponto chamado de nó. Para o projeto de ambas métricas, colhem-se opiniões de observadores a respeito das sequências de vídeo degradadas que compõem o conjunto. A função objetiva inclui o erro quadrático total entre as opiniões e suas estimativas paramétricas, ainda consideradas como expressões algébricas. Acrescentam-se à função objetiva três condições de igualdades de derivadas tomadas no nó, cuja posição é especificada dentro de uma grade fina de pontos entre o valor mínimo e o valor máximo do fator de degradação. Essas condições são afetadas por multiplicadores de Lagrange e adicionadas à função objetiva, obtendo-se o lagrangiano, que é minimizado pela determinação dos coeficientes subótimos dos polinômios em função de cada valor do nó na grade. Finalmente escolhe-se o valor do nó que produz o erro quadrático mínimo, determinando assim os valores finais para dos coeficientes do polinômio. Por outro lado, a métrica FR é uma combinação não-linear de duas métricas populares, a PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) e a SSIM (Structural Similarity Index). Um polinômio completo de segundo grau de duas variáveis é usado para realizar a combinação, porque é sensível a ambas métricas constituintes, evitando o sobreajuste em decorrência do baixo grau. Na fase de treinamento, o conjunto de valores dos coeficientes do polinômio é determinado através da minimização do erro quadrático médio para as opiniões sobre a base de dados de treino. Ambas métricas, a VQOM e a QCM, são treinadas e validadas usando uma base de dados, e testadas com outra independente. Os resultados de teste são comparados com métricas NR e FR recentes através de coeficientes de correlação, obtendo-se resultados favoráveis para as métricas propostas. / This dissertation proposes two objective metrics for estimating human perception of quality for video subject to transmission degradation over packet networks. The first metric just uses traffic data while the second one uses both the degraded and the reference video sequences. That is, the latter is a full reference (FR) metric called Quadratic Combinational Metric (QCM) and the former one is a no reference (NR) metric called Viewing Quality Objective Metric (VQOM). In particular, the design procedure is applied to packet delay variation (PDV) impairments, whose compensation or control is very important to maintain quality. The NR metric is described by a cubic spline composed of two cubic polynomials that meet smoothly at a point called a knot. As the first step in the design of either metric, the spectators score a training set of degraded video sequences. The objective function for designing the NR metric includes the total square error between the scores and their parametric estimates, still regarded as algebraic expressions. In addition, the objective function is augmented by the addition of three equality constraints for the derivatives at the knot, whose position is specified within a fine grid of points between the minimum value and the maximum value of the degradation factor. These constraints are affected by Lagrange multipliers and added to the objective function to obtain the Lagrangian, which is minimized by the suboptimal polynomial coefficients determined as a function of each knot in the grid. Finally, the knot value is selected that yields the minimum square error. By means of the selected knot value, the final values of the polynomial coefficients are determined. On the other hand, the FR metric is a nonlinear combination of two popular metrics, namely, the Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) and the Structural Similarity Index (SSIM). A complete second-degree two-variable polynomial is used for the combination since it is sensitive to both constituent metrics while avoiding overfitting. In the training phase, the set of values for the coefficients of this polynomial is determined by minimizing the mean square error to the opinions over the training database. Both metrics, the VQOM and the QCM, are trained and validated using one database and tested with a different one. The test results are compared with recent NR and FR metrics by means of correlation coefficients, obtaining favorable results for the proposed metrics.

As imagens por ressonância magnéticas não indispensáveis no diagnóstico e tratamento de tumores do encéfalo devido ao seu alto grau de detalhamento anatômico. A tarefa de segmenta¸cão da região tumoral, nestas, permite uma análise quantitativa mais precisa, viabilizando um melhor acompanhamento da evolução/regressão da doença. Porém, a realização manual de tal trabalho é cansativa e apresenta diversas desvantagens que a tornam proibitiva, fazendo com que nao haja muitos médicos dispostos a realizá-la rotineiramente. Neste trabalho é proposto um sistema para segmenta¸cão automática de tumores do encéfalo. O sistema emprega parâmetros de textura de naturezas diversas, como estatísticos, baseados em modelo, e baseados em transformada, os quais são extraídos de diferentes tipos de imagem comuns à pratica médica (T1, T1 com contraste e FLAIR). As técnicas de análise de textura são capazes de detectar alterações mínimas nos tecidos, às vezes imperceptíveis à visão humana, fato que motiva sua adoção; e podem ser complementadas por informações adicionais como valores de intensidade. O sistema proposto conta com quatro etapas básicas: pré-processamento, extração de características, segmentação e pós-processamento; e baseia-se no uso de uma máquina de vetor de suporte para classificação dos pixeis. Os resultados obtidos mostram que o sistema apresenta uma taxa média de acerto elevada, comparável aos resultados encontrados em trabalhos relacionados, sendo capaz de localizar e delimitar a região tumoral sem necessidade de interação com o usuário. A quantificação dos resultados foi realizada utilizando-se métricas de artigos encontrados na literatura. / Magnetic resonance images are essential in the diagnosing and treatment of brain tumors due to its high amount of anatomic details. The task of segmenting brain tumor regions in these images makes more exact quantitative analysis feasible, allowing a better tracking of the evolution/regression of the disease. Nevertheless, the execution of such task is burdensome, featuring several drawbacks that turns it into a prohibitive one, and makes many doctors unwilling to put it into practice. In this work an automatic brain tumor segmentation system is proposed, in which several types of texture parameters such as statistical, model based and transform based, are applied. Those parameters are extracted from different, extensively used, types of magnetic resonance images (T1, T1 with contrast and FLAIR). Texture analysis techniques are capable of detecting tiny changes in underlying tissue, which are sometimes imperceptible to the human vision, fact that motivates its adoption here. Texture features can also be completed by other kinds of characteristics, such as pixel intensity. The proposed system comprises four basic steps: pre-processing, feature extraction, segmentation, and post-processing, and is based on a support vector machine for pixel classification. Final results shows that the system archived high success rates, which are comparable to results found in related works, and that it was able to locate and delimit tumor areas without any user interaction. For the quantification of the results, some metrics found in papers presented in the literature were adopted.

Próteses auriculares tem o objetivo de proporcionar uma maior confiança a pacientes com perdas parciais ou totais da orelha. A aparência realista de uma prótese é fator fundamental para a recuperação psicossocial dos pacientes, pois auxilia na dissimulação da perda. O procedimento convencional de elaboração de próteses auriculares envolve o trabalho de um especialista que utiliza processos manuais para recriar a forma singular de uma orelha. Este é um processo lento, complexo e naturalmente pode ocasionar imperfeições. Este estudo apresenta um procedimento que, a partir de exames de imagem, utiliza técnicas computacionais de reconstrução, espelhamento e inversão de modelos tridimensionais para manufatura aditiva (impressão 3D) de moldes. Os resultados mostram que a prótese elaborada utilizando o processo exibe alto grau de realismo, apresentando 97,8% de similaridade dimensional comparada com a orelha sã do paciente. / Auricular prostheses are intended to provide confidence to patients with partial or total loss of the ear. The realistic appearance of a prosthesis is a key factor for the psychosocial recovery helping in dissimulation of loss. The standard procedure of auricular prosthesis design involves the work of an expert using manual processes to recreate the complex shape of the ear. This slow and complex process can easily lead to imperfections. This study presents a procedure that starting from an image exam uses computational techniques of reconstruction, mirroring and inversion of three-dimensional models for additive manufacturing (3D printing) of molds. The results show that the designed prosthesis using the process has a high level of realism, with 97.8% of similarity compared to the healthy ear of the patient.