Podemos afirmar que deslocamentos da imagem em quadros consecutivos de uma seqüência de vídeo são causados por pequenas vibrações da câmera e/ou movimentos desejados pelo operador da câmera. A estabilização de imagem consiste no processo de remoção de pequenas vibrações que caracterizam movimentos indesejados de uma seqüência de imagens. Com este propósito, atualmente técnicas de processamento digital de vídeo vêm sendo comumente aplicadas na indústria eletrônica. No processo digital de estabilização de imagens são necessários métodos computacionais de estimação, de suavização e de correção de movimento, para os quais, existe uma grande variedade de técnicas de processamento. O emprego de uma técnica específica de processamento é determinado conforme o tipo de aplicação. Técnicas para a estimação de movimento como casamento de blocos (CB), e para a suavização de movimento como filtro de freqüência passa baixa, são freqüentemente encontradas na literatura. Este trabalho apresenta um sistema de estabilização digital de imagens em tempo real capturadas por uma câmera digital, estimando e compensando movimentos translacionais e rotacionais indesejados. / Undesirable shakes or jiggles, object motion within image or desirable motions caused by the camera operator causes image differences in consecutive frames of video sequences. The image stabilization consists of the process of removing inevitable and undesirable fluctuations, shakes and jiggles; with this purpose, nowadays digital processing techniques have been commonly applied in the electronic industry. On the digital processing of image stabilization, computational methods of estimation, smoothing and motion correction are necessary. In the literature various digital processing techniques for image stabilization are described, the most suitable technique should be chosen according to the kind of application. Techniques such as block matching used in motion estimation and low-pass filters used in motion smoothing are found in a great number of papers. This work presents a real time digital image stabilization system capable of stabilizing video sequences with undesirable translational and rotational displacements between frames.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-12T12:37:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoAplicacaoDados.pdf: 7433627 bytes, checksum: 82cd7133f8fb87c80604f485eb3eb409 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-04-12T16:02:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoAplicacaoDados.pdf: 7433627 bytes, checksum: 82cd7133f8fb87c80604f485eb3eb409 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-12T16:02:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoAplicacaoDados.pdf: 7433627 bytes, checksum: 82cd7133f8fb87c80604f485eb3eb409 (MD5) Previous issue date: 2000-11-17 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Dados de sensores remotos orbitais foram avaliados e aplicados ao estudo de ambientes costeiros tropicais úmidos na Amazônia brasileira (Planície Costeira de Bragança, no nordeste do Pará) como parte do programa GLOBESAR-2, cujos objetivos eram construir e consolidar a capacitação de recursos humanos, bem como avaliar o potencial e a aplicabilidade do radar de abertura sintética SAR RADARSAT-1 na América Latina. A área em estudo está inserida no contexto geológico da bacia costeira de Bragança- Viseu. A evolução holocênica desta área é marcada por progradação lamosa em uma costa de submersão, onde se desenvolveu um dos maiores sistemas de manguezal do planeta, com aproximadamente 6.000 km2. Este trabalho tem demonstrado que dados orbitais de sensores remotos podem fornecer excelentes informações geológicas e de uso das áreas costeiras. Imagens do RADARSAT-1 representam uma ferramenta poderosa para o estudo de ambientes costeiros tropicais úmidos, principalmente em costas de manguezal. Este fato está relacionado à radiação nas microondas poder ser interpretada para o mapeamento e monitoramento da zona costeira amazônica, pois imagens SAR constituem a única fonte de dados com capacidade de percepção remota em todas as condições de tempo, em resposta a dificuldade de se obter imagens no espectro óptico na Amazônia, devido a permanente cobertura de nuvens. Imagens do sensor TM do satélite Landsat são excelentes dados para integração com o SAR RADARSAT, apresentando excelente performance na discriminação dos ambientes costeiros. Esta integração propiciou uma visão sinóptica da área, fornecendo informações geobotânicas (relação entre o ambiente costeiro e a vegetação sobrejacente) e de variações multitemporais. Adicionando os dados integrados a um sistema de informação geográfica foi possível ainda analisar simultaneamente as relações espaciais e temporais entre os vários ambientes costeiros, tornando a interpretação geológica mais compreensível, acessível, rápida e precisa dentro de uma filosofia organizacional para controle dos dados e posterior uso desta informação no gerenciamento da zona costeira. As aplicações dos dados de sensores remotos no estudo de ambientes costeiros tropicais foram utilizadas em diversas abordagens. Em relação ao estudo da variabilidade na posição da linha de costa ao longo da Planície Costeira de Bragança, este estudo tem revelado que durante o Holoceno (últimos 5.200 anos) a planície é marcada por uma progradação lamosa da linha de costa. Entretanto, a partir da análise de imagens de sensores remoto, foi possível investigar a variabilidade da linha de costa em escalas de longo (72-98) e curto período (85 a 88, 88 a 90, 90 a 91), cujas variações morfológicas são caracterizadas por um recuo da linha de costa, provavelmente devido à variações climáticas, tais como El-Niño e La-Niña, que controlam a precipitação ao longo da zona costeira, onde os períodos de erosão mais severos (85-88) são acompanhados de elevadas taxas de precipitação (>4.000 mm/ano). Do ponto de vista da análise espacial de ambientes costeiros, os manguezais constituem um dos melhores ambientes para análise a partir de sensores remotos, tanto no espectro eletroóptico devido sua alta reflectância no infravermelho próximo, quanto nas microondas devido sua textura rugosa. Portanto, os manguezais tem mostrado ser um excelente indicador geológico para detecção e quantificação das variações morfológicas de curto e longo período. Por fim, a integração de sensores remotos com GIS e dados de campo apresenta um papel fundamental para o gerenciamento integrado de zonas costeiras, avaliação de risco ambiental, caracterização local, mapas bases e geração de mapas temáticos e disseminação da informação de domínio público, que são fatores significantes no processo de tomada de decisão. Orbital remote sensing data were used to evaluate its applications in the study of wet tropical coastal environments in the Brazilian Amazon (Bragança coastal plain, in the northeastern of the State of Pará). This work was developed as part of the GlobeSAR-2 Program, whose the objectives were build and consolidate the formation of human resources, as well as evaluate the potential and the applicability of the synthetic aperture radar (SAR) RADARSAT-1 in the Latin America. / The study site is situated in the Cretaceous Bragança-Viseu coastal basin. The holocenic evolution of this area is marked by muddy progradation over a submerging coast, where is developed one of the most mangrove system of the world, with almost 6,000 km2. This research has showed that orbital remote sensing data can provide excellent geologic and coastal land use information. The SAR RADARSAT-1 imageries represent a powerful tool to understand the coastal processes in the wet tropical environments, mainly in the mangrove coasts. This fact is related to microwave radiation can be interpreted for Amazon coastal zone mapping and monitoring, because SAR image constitutes in the unique source of data with all-weather remote sensing capability, in response to difficulty to get optical images in the Amazon, due to all-time cloud cover. Landsat TM imageries are excellent data sources to integration with RADARSAT-1. They present a good performance in coastal environments discrimination. The remote sensing data integration allow a synoptic view of the area and provide geobotanic (relation between coastal environment and vegetation) and multitemporal information. In addition to integrated data, geographic information system (GIS) combines different data sets and simultaneously interprets the spatial and temporal relationship between various coastal environments. This way, GIS allows for a more comprehensive, accurate and easier interpretation of a geomorphologic mapping under an organizational philosophy to control data towards use the information to coastal zone management. The application of remote sensing data in the tropical coastal studies was used in different approaches. In relation to spatial and temporal variability of the shoreline, this study has revealed that during the Holocene, the coastal plain is marked by a muddy progradation. However, from the analysis of the remote sensing images were possible investigate the shoreline variability under long (1972-1998) and short (1985-1988, 1988-1990, 1990-1991) term, which is characterized by shoreline retreat, probably due to climatic changes, such as El-Niño and La-Niña events. These climatic events control the rainfall along the coastal zone, where severe erosional period (1985- 1988) are coupled with high precipitation rate (> 4,000 mm/yr.). From the point of view of the spatial analysis of the coastal changes, the mangroves constitutes one of the most environments to be analyzed by remote sensing images, as in the electro-optical spectrum due to their high reflectance in the infrared, as in the microwave due to their rough surface responsible for high backscattering. Therefore, mangroves have showed to be an excellent geologic indicator to detect and to quantify short and long-term morphological coastal changes. To conclude, remote sensing data integration, GIS and auxiliary fieldwork data present a fundamental role to the integrated coastal zone management, environmental risk assessment, local characterization of the study sites, base maps upgrading and information dissemination for public consultation, which are all significant factors in this decision-making process.

[pt] O presente trabalho apresenta um estudo sobre técnicas de construção de um modelo tridimensional de objetos a partir unicamente da informação de textura. Estas técnicas são baseadas na medida da deformação da textura ao longo de uma superfície, obtendo assim a orientação do vetor normal à superfície em cada ponto. De posse da orientação é possível construir um modelo tridimensional do objeto. São avaliados três métodos. O primeiro emprega Filtros de Gabor e momentos de segunda ordem como medida de textura e os outros dois estimam a transformação afim entre recortes de igual tamanho na imagem. A estimativa da transformação afim tem ênfase especial neste trabalho por ser um passo fundamental no algoritmo que mede a deformação da textura. Os métodos foram validados em diferentes etapas, de forma a avaliar: estimativa da transformação afim; decomposição em ângulos; e reconstrução do modelo 3D a partir do mapa de orientação, também conhecido como mapa de agulhas. A avaliação experimental foi realizada com imagens sintéticas e fotos de objetos reais. Os resultados mostram a aplicabilidade, dificuldades e restrições dos métodos analisados. / [en] The current work presents a study about methods for 3D object shape reconstruction based on their texture information. These methods, called Shape from Texture, measure texture deformation along object surface, obtaining the orientation in each point of the image. Having the orientation in each point (a needle map) it is possible to construct the object 3D model. Three methods are studied in this dissertation. One of these methods uses Gabor Filters and second order moments, and other two that estimate the affine transform between images patches. The affine estimation problem gets emphasis in the present work since it is an essential step in most Shape from Texture algorithms. The methods were tested in separate steps: evaluate the affine transform estimation; the decomposition of the affine matrix in slant and tilt angles; and the 3D model reconstruction using the needle map. Both synthetic and real images were used on the experiments. The results clearly show the applicability, difficulties and restrictions of the investigated methods.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2018-06-12T14:40:08Z No. of bitstreams: 1 MANOEL ADALBERTO GUEDES - DISSERTAÇÃO PPGEA 2010..pdf: 50106664 bytes, checksum: 34f901feb3d5f72b034f278eff076db9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-12T14:40:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MANOEL ADALBERTO GUEDES - DISSERTAÇÃO PPGEA 2010..pdf: 50106664 bytes, checksum: 34f901feb3d5f72b034f278eff076db9 (MD5) Previous issue date: 2010-08 / O objetivo deste trabalho consiste em: determinar as características físicas de grãos de soja, feijão e milho (comprimento, largura, espessura, circularidade, esfericidade, perímetro, área projetada e volume) por três métodos de medição; sendo o método convencional o uso de paquímetro e a projeção da imagem dos grãos em papel milimetrado na parede; a comparação desses valores com o método de medição proposto, que é a utilização de scanner de mesa para determinação dessas características através de técnicas de processamento digital de imagens; determinar a massa específica aparente e real, e fazer a determinação da porosidade da massa de grãos através de cálculos utilizando-se a relação entre massa específica aparente e real e comparar com valores do picnômetro; em seguida se armazenou 50 grãos de cada uma destas cultivares em quatro recipientes lacrados com uma solução de água com ácido sulfúrico em B.O.D., por 120 dias a 20°C, em quatro teores de água 14,16,18 e 20% (b.u.); a cada dez dias foi determinada a variação de cores, por dois métodos, um deles utilizando o colorímetro Minolta e o outro a digitalização desses grãos com scanner de mesa HP 2400, para analisar a interação do teor de água e tempo de armazenamento na alteração da coloração do tegumento dos grãos. Os valores de teor de água para determinar as características físicas da soja foram 9,87, 13,7, 16,48, 18,2 e 19,76% (b.u.); os métodos de medição são estatisticamente confiáveis; a massa específica real, comprimento, largura, espessura, perímetro, área projetada e volume, aumentaram com o aumento do teor de água; a massa específica aparente, circularidade e esfericidade, diminuíram com o aumento do teor de água; a intensidade da cor verde e vermelha do padrão de cores RGB e as coordenadas de cores L*, a* e b* do padrão CIELAB, diminuíram com o aumento do teor de água; a intensidade da cor azul teve um aumento com o acréscimo do teor de água. Os valores de teor de água para determinar as características físicas do feijão foram 12,32, 14,18, 15,54, 17,11 e 19,52% (b.u.); os métodos utilizados de medição não divergiram do resultado entre si; a massa específica real, comprimento, largura, espessura, perímetro, esfericidade, área projetada e volume, aumentaram com o aumento do teor de água, a massa específica aparente e circularidade diminuíram com o aumento do teor de água; a intensidade da cor verde, vermelha, azul e a coordenada L* diminuíram com o aumento do teor de água e as coordenadas de cores, a* e b*, apresentaram um aumento com a elevação do teor de água. Os valores de teor de água para determinar as características físicas dos grãos de milho foram 11,76, 14,03, 16,27, 19,50 e 20,50% (b.u.); os métodos utilizados de medição não divergiram de resultado entre si; a massa específica real e aparente diminuiu com o aumento do teor de água; o comprimento, largura, espessura, circularidade, esfericidade, perímetro, área projetada e volume, aumentaram com o aumento do teor de água; não houve variações significativas nos histogramas dos grãos de milho. / The objective of this work consists in: determine the physical characteristics of soybean, beans and corn (length, width, thickness, circularity, sphericity, perimeter, projected area and volume) by three methods; as the conventional method using a caliper and projection image of the grain on the wall on graph paper and compare these values with the proposed measuring method, which is the use of flatbed scanner for determine these characteristics using techniques for digital image processing; determining the bulk and true density, and make the determination of the porosity of the grain mass by calculation using the relationship between the bulk and true density and compare with values of pycnometer; then it has stored 50 grains of each one of these cultivars in four containers sealed with a solution of water with sulfuric acid in the B. O. D., for 120 days at 20 °C, in four moisture content 14, 16,18 e 20% (w. b.); each ten days determined the range of colors, by two methods, one using a Minolta colorimeter and the other to the digitalization of the same grain with flatbed scanner HP 2400, to analyze the interaction of moisture content and storage time on the change in the color of the tegument of grains. The values of moisture content to determine the physical characteristics of soybean were 9.87, 13.7, 16.48, 18.2 and 19.76% (w.b.); the measurement methods are statistically reliable, the true density, length, width, thickness, perimeter, projected area and volume increased with increase moisture content, the bulk density, roundness and sphericity decreased with increase moisture content, the intensity of the color green and red, of the pattern RGB color, and the color coordinates L* a* b* of the pattern CIELAB, decreased with increasing moisture content; the intensity of blue color was increased with increasing moisture content. The values of moisture content to determine the physical characteristics of the beans were 12.32, 14.18, 15.54, 17.11 and 19.52% (w.b.); the methods used for measuring did not diverged in results among themselves, the true density, length, width, thickness, perimeter, sphericity, projected area and volume increased with the increase of moisture content, the bulk density and circularity decreased with the increase of moisture content, the intensity of the color green, red, blue and the coordinated L* decreased with the increase of moisture content and the color coordinates, a* and b*, increase had with the increase of the moisture content. The values of moisture content to determine the physical characteristics of the grains corn were 11.76, 14.03, 16.27, 19.50 and 20.50% (w.b.); the methods used for measuring not diverged in results among themselves, the true density and bulk density decreased with the increase of moisture content; the length, width, thickness, circularity, sphericity, perimeter, projected area and volume, increased with the increase of moisture content; no significant variations in the histograms of corn grain.

[pt] A porosidade e o arranjo espacial dos poros são essenciais para a transferência de calor e para o processo de redução das pelotas de minério de ferro em fornos siderúrgicos. Portanto, a caracterização microestrutural das pelotas torna-se importante para o controle de qualidade do produto final, o aço, auxiliando no entendimento de seu comportamento nos altos-fornos. Atualmente, as técnicas mais utilizadas para a caracterização são a microscopia ótica, que oferece resultados somente bidimensionais e com isso não representa exatamente a realidade; e a Porosimetria por intrusão de mercúrio, na qual utiliza-se mercúrio, que é altamente nocivo à saúde humana, e avalia apenas poros conectados com a superfície. Além disso, são técnicas consideradas destrutivas, ou seja, não é possível fazer outras análises porque há a perda do material. Este trabalho propõe otimizar uma metodologia de caracterização tridimensional de porosidade em pelotas a partir da técnica de Microtomografia Computadorizada de Raios X (microCT) – que é uma técnica não destrutiva e fornece informações tridimensionais, porém apresenta limitações relacionadas ao tempo de análise e resolução – e análise e processamento das imagens geradas. Foi possível caracterizar em 3D a porosidade de amostras cedidas pela empresa Vale, a partir da distribuição espacial e obtenção do volume dos poros, além da discriminação de poros abertos e fechados por uma nova metodologia desenvolvida. Assim, a metodologia de aquisição foi otimizada, alcançando-se uma redução de tempo para todas as análises - foram necessárias 3 horas para a análise de uma pelota inteira. Confirmou-se que a resolução de fato causa grande impacto na caracterização de porosidade em pelotas de minério de ferro, evidenciado na grande diferença entre os percentuais de porosidades medidos nas diferentes resoluções alcançadas: 14,83 por cento para 7,6 micrometros, 23,69 por cento para 4 micrometros e 26,75 por cento para 2 micrometros. / [en] Porosity and pore space arrangement are essential for heat transfer and the reduction process of iron ore pellets in steelworks. Therefore, the pellet microstructural characterization becomes important for the quality control of the final product, steel, helping in the understanding of its behavior in the blast furnaces. Currently, the most used techniques for characterization are optical microscopy, which offers only two-dimensional results and thus does not represent exactly the reality; and mercury intrusion porosimetry that evaluates only pores connected to the surface, and uses mercury, which is highly harmful to human health. Moreover, they are techniques considered destructive as it is not possible to do other analyzes in the same samples, since they are destroyed. This work proposes to optimize a methodology of three-dimensional characterization of porosity in pellets using the technique of x-ray microtomography (microCT). This is a non - destructive technique that provides 3D information, but presents limitations related to the time of analysis and resolution. It was possible to characterize in 3D pellet samples provided by the Vale company, obtaining the porosity and the pore volume distribution. Open and closed porosity was also measured by a new developed methodology. Thus, the acquisition methodology was optimized, reaching a reduction of time for all the analyzes - it took 3 hours for the analysis of an entire ball. It was confirmed that the resolution had a great impact on the porosity characterization of iron ore pellets, evidenced by the great difference between the porosities measured at the different resolutions reached: 14.83 percent for 7.6 micrometers, 23.69 percent for 4 micrometers and 26.75 percent for 2 micrometers.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Esforços constantes de pesquisa têm sido conduzidos na seleção de materiais, combinando propriedades de interesse (mecânicas, químicas, elétricas ou térmicas), versatilidade de uso, tempo de vida útil elevado e baixo custo de produção. A busca por materiais de elevado desempenho mecânico despertou grande interesse na pesquisa e desenvolvimento dos cerâmicos avançados com aplicações estruturais e funcionais, como o carbeto de silício. Entretanto, a porosidade ainda é vista como fator limitador do alto desempenho destes materiais visto que, acima de determinada porcentagem, reduz largamente sua resistência mecânica. Seu controle atualmente é realizado através de técnicas de alto custo, com a utilização de tomógrafos. Este trabalho buscou validar uma nova técnica, onde a porosidade foi avaliada através de processamento digital de imagens de microscopia ótica do material previamente lixado e polido em diversas profundidades, com controle dos parâmetros de lixamento e polimento. Esta nova metodologia mostrou-se apropriada e menos dispendiosa para a quantificação da porosidade do carbeto de silício, tendo sido validada para o estudo deste material. / Constant research efforts have been conducted in material selection, matching the properties of interest (mechanical, electrical, chemical and thermal), versatility of use, high lifetime and low cost of production. The search for materials with high mechanical performance aroused great interest in the research and development of advanced ceramic with structural and functional applications such as silicon carbide. However, the porosity is still seen as a limiting factor in high performance materials because, above a certain percentage, greatly reduces its mechanical strength. His control is currently performed using techniques of high cost, with the use of scanners. This study aimed to validate a new technique, where the porosity was evaluated by digital image processing of the optical microscopy in the material previously sanded and polished at various depths, with control of the material parameters. This new methodology was appropriate and less expensive to quantify the porosity of the silicon carbide and has been validated for the study of this material.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF15MA050.pdf: 5724520 bytes, checksum: 4aae5cece599a90d29686f6da99e729a (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Over the last decades, advances in Earth Observation technology have been playing an important role for forest monitoring worldwide. A remarkable improvement in remotely sensed data is the refinement of the spatial resolution. The region-based classification and object-based image analysis (OBIA) appears to be the most appropriates approaches to extract information coming from high spatial resolution images. Such information is becoming even more frequently. However, the costs involved in acquiring proprieraly OBIA software licenses is often too high. Therefore, the use of open source softwares is envisaged. This study aimed to evaluate open source softwares in order to classify secondary successional forest stages of Ombrophilous Mixed Forest environments in Southern Brazil. Three test sites were selected in the mountainous region of Santa Catarina State (SC). We used scenes from the airborne system for acquisition and post-processing of images (SAAPI) with a spatial resolution of 0.39m. The dataset consists of orthorectified images containing three spectral bands in the visible range (i.e. 0.38 0.70μm), three spectral bands in the near infrared (i.e. 0.76 0.78μm) and a digital surface model. Three methodologies were developed using decision tree algorithms available at the following open source softwares: InterIMAGE, GeoDMA, WEKA and QGIS. We selected the support vector machine algorithm (SVM) available in Orfeo ToolBox Monteverdi software for both region-based and pixel-based classification. We also evaluate the SPT software in order to obtain the ideal set for segmentation parameters. Results show that the classification of secondary successional forest stages as well as other land use classes performed well. Kappa index ranged from 0.60 to 0.89. Conditional accuracy and both producer s and user s accuracy were higher than 0.5. The best overall accuracy results were found for initial forest stages while the worst performance was observed in the intermediate successional forest stage. Region based classification and OBIA performed better than pixel by pixel based classification. The generated classified maps reveal the applicability of this aproaches for extracting useful information from the SAAPI images. Such information can also provide useful information for forest resources monitoring practices at the state level / Nas últimas décadas, observou-se uma notável evolução das tecnologias espaciais destinadas ao monitoramento dos recursos florestais. Um significativo avanço nos dados de sensoriamento é o refinamento da resolução espacial. Com a crescente disponibilidade de imagens de alta resolução espacial, a classificação por regiões e a análise baseada em objeto (Object Based Image Analysis- OBIA) apresentam-se como abordagens mais adequadas para extrair informações dessas imagens. No entanto, os custos envolvidos na aquisição de licenças de aplicativos comerciais disponíveis para este propósito costuma ser demasiadamente alto. Assim, faz-se necessário avaliar o uso de aplicativos na modalidade open source. Este trabalho teve como objetivo avaliar aplicativos open source relacionadas à classificação baseada em regiões e à mineração de dados, para classificar estádios sucessionais de florestas secundárias da Floresta Ombrófila Mista (FOM) em três áreas-teste situadas na região serrana de Santa Catarina (SC). No processamento, utilizaram-se ortoimagens do Sistema Aerotransportado de Aquisição e Pós-processamento de Imagens (Airborne System for Acquisition and Post-processing of Images- SAAPI) com alta resolução espacial (0,39 m) obtidas no levantamento aerofotogramétrico de SC. Os dados consistem de três bandas no visível (0,38 - 0,70 μm), três bandas no infravermelho próximo (0,76 - 0,78 μm) e o Modelo Digital de Superfície. Três metodologias foram desenvolvidas utilizando mineração de dados com algoritmos de árvore de decisão, nos aplicativos InterIMAGE, GeoDMA, WEKA e QGIS. O algoritmo de máquina de vetor suporte (Support Vector Machine- SVM) foi selecionado para a classificação baseada em regiões e por pixel no software Orfeo ToolBox Monteverdi. Testou-se também o software SPT para avaliação e escolha automática dos parâmetros da segmentação das imagens. Os resultados se mostraram satisfatórios para classificar estádios sucessionais da FOM, assim como outras classes de uso e cobertura da terra. As classificações apresentaram um índice Kappa variando entre 0,6 e 0,89. A avaliação condicional das classes referentes aos estádios sucessionais (exatidão e Kappa condicional do produtor e usuário), no geral, foram superiores a 0,5, sendo os melhores resultados obtidos na identificação do estádio inicial e os piores para o estádio médio. A classificação baseada em regiões e a OBIA foram significantemente superiores à classificação pixel a pixel. Estes resultados demonstram o potencial dessas abordagens na extração de informações de imagens de alta resolução espacial, como os provenientes do recobrimento aéreo estadual, bem como, a possibilidade de fornecer subsídios para a implementação de políticas públicas e no monitoramento dos recursos florestais em nível estadual

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3935872 bytes, checksum: 5a4c90590e53b3ea1d71bbe61a628b56 (MD5) Previous issue date: 2014-07-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work is to study the non-local means algorithm and propose techniques to optimize and implement this algorithm for its application in real-time. Two alternatives are suggested for implementation. The first deals with the development of an accelerator card for computers, which has a PCI bus containing specialized hardware that implements the NLM filter. The second implementation uses densely GPU multiprocessor environment, which exists in the parent video. Both proposals significantly accelerates the NLM algorithm, while maintains the same visual quality of traditional software implementations, enabling real-time use. Image denoising is an important area for digital image processing. Recently, its use is becoming more popular due to improvements of of the new acquisition equipments and, thus, the increase of image resolution that favors the occurrence of such perturbations. It is widely studied in the fields of image processing, computer vision and predictive maintenance of electrical substations, motors, tires, building facilities, pipes and fittings, focusing on reducing the noise without removing details of the original image. Several approaches have been proposed for filtering noise. One of such approaches is the non-local method called Non-Local Means (NLM), which uses the entire image rather than local information and stands out as the state of the art. However, a problem in this method is its high computational complexity, which turns its application almost impossible in real time applications, even for small images / O propósito deste trabalho é estudar o algoritmo non-local means(NLM) e propor técnicas para otimizar e implementar o referido algoritmo visando sua aplicação em tempo real. Ao todo são sugeridas duas alternativas de implementação. A primeira trata do desenvolvimento de uma placa aceleradora para computadores que possuam Barramento PCI, contendo um hardware especializado que implementa o Filtro NLM. A segunda implementação utiliza o ambiente densamente multiprocessado GPU, existente nas controladoras de vídeo. As duas propostas aceleraram significativamente o algoritmo NLM, mantendo a mesma qualidade visual das implementações tradicionais em software, tornando possível sua utilização em tempo real. A filtragem de ruídos é uma área importante para o processamento digital de imagens, sendo cada vez mais utilizada devido as melhorias dos novos equipamentos de captação, e o consequente aumento da resolução da imagem, que favorece o aparecimento dessas perturbações. Ela é amplamente estudada nos campos de tratamento de imagens, visão computacional e manutenção preditiva de subestações elétricas, motores, pneus, instalações prediais, tubos e conexões, focando em reduzir os ruídos sem que se remova os detalhes da imagem original. Várias abordagens foram propostas para filtragem de ruídos, uma delas é o método não-local, chamado de Non-Local Means (NLM), que não só utiliza as informações locais, mas a imagem inteira, destaca-se como o estado da arte, porém, há um problema neste método, que é a sua alta complexidade computacional, que o torna praticamente inviável de ser utilizado em aplicações em tempo real, até mesmo para imagens pequenas

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 8166722 bytes, checksum: dce897544fda4a4b57abafaa66d843be (MD5) Previous issue date: 2012-08-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A digital image is a representation of a two-dimensional image using binary numbers coded to allow its storage, transfer, printing, reproduction and its processingby electronic means. It is formed by a set of points defined by numerical values(grayscale), in which each point represents a pixel. In any grayscale digital image, the measurement of the gray level observed in each pixel is subject to alterations. These alterations, called noise, are due to the random nature of the photons counting process by sensors used for image capture. The noise may be amplified by virtue of some digital corrections, or by image processing software such as tools to increase contrast. Image denoising with the goal to recover or estimate the original image is still one of the most fundamental and widely studied problems related to image processing. In many areas, such as aerospace and medical image analysis, noise removal is a key step to improve the quality of results. Among the alternatives for this purpose, the method proposed by Buades (2005), known as Non-Local Means (NLM), represents the state of the art. Although quite effective for removing noise, the NLM is too slow to be performed in a practical manner. Its high computational complexity is caused by the need of weights calculated for all the image pixels during the filtering of each pixel, resulting in quadratic complexity relative to the number of the image pixels. The weights are obtained by calculating the difference between the neighborhoods corresponding to each pixel. Many applications have timing requirements so that their results are useful. This work proposes a hardware implementation for the Non-Local Means algorithm for image denoising with a lower computation time using pipelines, hardware parallelism and piecewise linear approximation. It is about 290 times faster than the original nonlocal means algorithm, yet produces comparable results in terms of mean-squared error (MSE) and perceptual image quality. / Imagem digital é a representação de uma imagem bidimensional usando números binários codificados de modo a permitir seu armazenamento, transferência, impressão ou reprodução, e seu processamento por meios eletrônicos. É formada por um conjunto de pontos definidos por valores numéricos, escala de cinza, no qual cada ponto representa um pixel. Em qualquer imagem digital em nível de cinza, a medição do valor em cada pixel é sujeita a algumas perturbações. Essas perturbações são devidas à natureza aleatória do processo de contagem de fótons nos sensores usados para captura da imagem. O ruído pode ser amplificado por correções digitais ou por qualquer software de processamento de imagem como, por exemplo, as ferramentas que aumentam o contraste. A remoção de ruídos cujo objetivo é recuperar, ou estimar a imagem original, é ainda um dos mais fundamentais e amplamente estudados problemas do processamento de imagem. Em diversas áreas, a remoção de ruídos é uma etapa fundamental para melhorar a qualidade dos resultados. Entre as alternativas com essa finalidade, o método proposto por Buades (2005), conhecido como Non-Local Means (NLM), representa o estado da arte. Embora bastante eficaz quanto à remoção de ruídos, o NLM é muito lento para ser realizado de modo prático. Sua complexidade computacional é alta devido à necessidade de cálculo de pesos para todos os pixels da imagem durante o processo de filtragem de cada pixel, resultando numa complexidade quadrática no número de pixels da imagem. Os pesos são obtidos por meio do cálculo da diferença entre as vizinhanças de pixels correspondentes. Muitas aplicações possuem requisitos de tempo para que seus resultados sejam úteis, e nesse contexto, este trabalho propõe uma implementação em FPGA para o algoritmo Non-local means com o objetivo de obter um baixo tempo de execução usando, para isto: pipelines, paralelismo em hardware e aproximação linear por partes. A implementação proposta é aproximadamente 290 vezes mais rápida que o algoritmo Non-local means em software e apresenta, além disso, resultados semelhantes ao algoritmo original quanto ao erro médio quadrático (MSE) e a qualidade perceptiva de imagem.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:36:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2379230 bytes, checksum: 73a7b47265b18a6a6d301602a81998f0 (MD5) Previous issue date: 2011-09-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The applicability of bone grafts in the recovery of bone tissue is an area that has been extensively studied and is constantly evolving. In the last years, several techniques for applying these grafts have been developed. Thus, there is a need of creating an automated method of analysis, objective, impartial and efficient evaluation of the results of these techniques. Several studies using image segmentation have been conducted in several areas. Among them we can cite the medical field, where the segmentation can be applied to define the image regions such as tumors, cells, glands, organs, tissue, cells, among others. Several segmentation methods were developed specifically to detect each one of these elements. Segmentations like these were traditionally performed manually. In some cases, the objects in an image were detected of a purely visual method, and no numerical data could accurately determinate the size or other properties of the picture. Evaluations like this become subjective to the interpretation of each researcher, and could bring impartial and unbiased results. Thus, the use of a computational method for carrying out this type of analysis is essential. This work presents a morphometric analysis method of the bone formation on bone grafts applied to mice that received implants of biomaterials. The technique employs a combination of segmentation algorithms k-means, and watershed in order to perform a segmentation based on the color represented by the L*a*b*. For identification of the region that corresponds to new bone formation, an analysis was performed using the HSL color system. Several experiments were performed with a large number of images and satisfactory results were obtained. The performance of the segmentation method on images of bones of rodents has been thoroughly evaluated by researches, who considered the process efficient and compatible with results obtained by experts. / A aplicação de enxertos ósseos na recuperação de tecidos ósseos é uma área que vem sendo bastante estudada e está em constante evolução. Nos últimos anos, diversas técnicas de aplicação desses enxertos vêm sendo desenvolvidas. Com isso, surge a necessidade da criação de um método de análise automático, objetivo, imparcial e eficiente de avaliação dos resultados dessas técnicas. Diversas pesquisas utilizando segmentação de imagens vêm sendo realizadas nas mais diversas áreas. Entre elas, podemos citar a área médica, onde as segmentações podem ser aplicadas para delimitar na imagem regiões como tumores, células, glândulas, órgãos, tecidos celulares, entre outros. Diversos métodos de segmentação podem ser desenvolvidos especificamente para delimitar cada um desses elementos. Segmentações dessa natureza eram realizadas tradicionalmente de forma manual, ou então, tentava-se detectar os objetos na imagem de forma meramente visual, sem nenhum dado numérico que pudesse avaliar de forma precisa o tamanho ou as demais propriedades de estudo na imagem. Avaliações desse tipo acabam ficando sujeitas à interpretação de cada pesquisador, podendo trazer resultados imparciais e tendenciosos. Dessa forma, a utilização de um método computacional torna-se essencial para a realização deste tipo de análise. O presente trabalho apresenta um método de avaliação morfométrica para análise da neoformação óssea sobre enxertos ósseos aplicados a cobaias que receberam implantes de biomateriais. A técnica emprega a combinação entre os algoritmos de segmentação k-médias e watershed a fim de realizar uma segmentação baseada na cor representada pelo sistema L*a*b*. Para identificar a região que corresponde à neoformação óssea, foi realizada uma análise através do sistema de cores HSL. Diversos experimentos foram realizados com um grande número de imagens e foram obtidos resultados satisfatórios. O desempenho do método de segmentação sobre imagens de ossos de roedores foi bem avaliado por especialistas, que consideraram o processo eficiente e os resultados compatíveis aos obtidos por especialistas na área.