[pt] Esta Dissertação destina-se ao desenvolvimento de novas técnicas de realce aplicadas no domínio da transformada. O estudo das transformadas bidimensionais motivaram o desenvolvimento de técnicas baseadas nestas ferramentas matemáticas. Análises comparativas entre os métodos de realce no domínio espacial e no domínio da transformada logo revelaram as vantagens do uso das transformadas. É proposta e analisada uma nova técnica de realce no domínio da Transformada Cosseno Discreta (DCT). Os resultados mostraram que esta nova proposta é menos afetada por ruído e realça mais a imagem que as técnicas apresentadas na literatura. Adicionalmente, considera-se uma estratégia com o objetivo de eliminar o efeito de escurecimento da imagem processada pelo Alpha-rooting. É também apresentada uma nova proposta de realce no domínio da Transformada Wavelet Discreta (DWT). As simulações mostraram que a imagem resultante possui melhor qualidade visual que a de técnicas relatadas na literatura, além de ser pouco afetada pelo ruído. Além disso, a escolha do parâmetro de realce é simplificada. / [en] This Dissertation is aimed at the development of new enhancement techniques applied in the transform domain. The study of the bidimensional transforms motivated the development of techniques based on these mathematical tools. The comparative analysis between the enhancement methods in the spatial domain and in the transform domain revealed the advantages of the use of transforms. A new proposal of enhancement in the Discrete Cosine Transform (DCT) domain is analysed. The results showed that this new proposal is less affected by noise and enhances more the image than other techniques reported in the literature. In addition, a strategy to eliminate the darkening effect of enhancement by Alpha-rooting is considered. A new proposal of enhancement in the Discrete Wavelet Transform (DWT) domain is also presented. Simulation results showed that the enhanced images have better visual quality than other ones presented in the literature and is less affected by noise. Moreover, the choice of the enhancement parameter is simplified.

Introdução: A neoplasia de mama é o tipo mais comum de câncer entre as mulheres. A despeito dos programas de rastreamento, que marcadamente reduziram a mortalidade, devido, principalmente ao diagnóstico precoce, uma significativa parcela de mulheres, apresenta-se com tumores localmente avançados na ocasião do diagnóstico. Nestas situações o tratamento neoadjuvante (TNA) está indicado. Com o advento de novos esquemas medicamentosos e crescentes indicações de TNA, busca-se fatores preditores da resposta tumoral, que a determinem de maneira precoce, precisa, objetiva e reprodutível. Até o momento, não há consenso em como determinar, clinicamente, a resposta da neoplasia ao TNA. Objetivo: O presente estudo investigou a associação entre o realce de fundo do tecido fibroglandular (BPE) em exames de RM da mama contralateral a neoplasia e a resposta patológica ao tratamento quimioterápico neoadjuvante (TNA), em pacientes portadoras de câncer de mama localmente avançado. Materiais e Métodos: Um total de 55 pacientes apresentando carcinoma ductal invasivo de mamas foram avaliadas, consecutivamente, entre setembro de 2010 e novembro de 2013. As pacientes selecionadas realizaram RM previamente ao início do tratamento quimioterápico e foram submetidas a tratamento cirúrgico após término do TNA. O BPE foi aferido através da avaliação qualitativa, de acordo com as categorias preconizadas pela 5° edição do BI-RADS e por método quantitativo, por segmentação automática do tecido fibroglandular da mama contralateral a neoplasia e cálculo do coeficiente de realce do parênquima. As pacientes foram divididas em dois grupos, de acordo com os achados anatomopatológicos encontrados na peça cirúrgica obtida ao término do TNA: Grupo Resposta Completa: ausência de neoplasia na peça cirúrgica e Grupo Resposta Ausente: presença de neoplasia residual na peça cirúrgica. O BPE destes dois grupos foi então comparado. Resultados: Encontramos diferença significativa (p<0,001) entre os grupos para a variável BPE, quando aferida de maneira qualitativa, sendo que o grupo que obteve resposta patológica completa apresentou maior BPE. A análise do coeficiente do BPE não demonstrou diferença significativa entre os grupos (p=0,075), porém uma tendência a diferença significativa, com o grupo resposta patológica completa apresentando valores superiores de coeficiente de realce, em concordância com a avaliação qualitativa. Conclusões: Os resultados sugerem que o BPE da mama contralateral à neoplasia pode estar relacionado à resposta patológica após TNA, quando aferido de maneira qualitativa. Maiores valores de coeficiente de BPE também parecem estar associados a maior chance de obter resposta patológica completa. / Introduction: Breast cancer is the most common type of cancer among women. Despite screening programs, which markedly reduced mortality mainly due to early diagnosis, a significant number of women present with locally advanced tumors at diagnosis. The neoadjuvant chemotherapy treatment (NAT) is indicated in these situations. The advent of new drug regimens and growing indications of NAT requires biomarkers for assessing and predicting the response of breast cancer to neoadjuvant therapy. At presente, there is no consensus to the early assessment of breast cancer response to NAT. Objective: This study investigated the association between Backgroud Parenchymal Enhancement (BPE) of contralateral breast cancer and the pathologic response to neoadjuvant chemotherapy treatment in patients with locally advanced breast cancer. Materials and Methods: A retrospective study of 55 patients with locally advanced breast cancer. The selected patients underwent MRI before the start of chemotherapy and underwent surgery after TNA completion. The BPE was determined by qualitative assessment, according to the categories recommended by the 5th edition of BI- RADS, and quantitative method by automatic segmentation of fibroglandular tissue of contralateral breast and calculation of BPE coefficient. The patients were divided into two groups according to pathological findings in surgical specimens obtained at the end of TNA, Group Complete Response: no tumor in the surgical specimen and Group Response Absent: presence of residual tumor in the surgical specimen .The BPE of these two groups were compared. Results: We found a significant difference (p <0.001) between the groups for the BPE variable when measured in a qualitative manner. The complete pathological response group got highest category of BPE. The analysis of the BPE coefficient showed no significant difference between groups (p=0.075), but a tendency to significant differences, with complete pathological response group presenting higher values of BPE coefficient. Conclusions: The results suggest that the BPE of contralateral breast is correlated to the pathological response after neoadjuvant chemotherapy treatment, when measured in a qualitative manner. Higher values of BPE coefficient appear to be associated with a higher chance of getting complete pathological response to neoadjuvant chemotherapy treatment.

A transição do sistema radiográfico convencional para os sistemas radiográficos digitais, ao longo de vinte anos, tem transformado as salas de laudos nos Serviços de Diagnóstico por Imagem tanto na Medicina quanto na Medicina Veterinária. Atualmente, com a introdução do sistema radiográfico computadorizado na rotina de alguns hospitais e laboratório de imagem, o uso das ferramentas do pós-processamento tem se tornado mais freqüente. Diante das vantagens e desvantagens destas ferramentas e da escassez de trabalhos a cerca dos filtros utilizados em imagens radiográficas digitais, o objetivo deste trabalho foi testar o uso dos filtros convencional, realce de borda e invertido, assim como a associação deles na detecção dos padrões pulmonares de cães e gatos. Foram selecionados 40 exames radiográficos do tórax de cães e gatos contendo as três projeções de eleição. Três observadores com diferentes graus de experiência e familiaridade com o sistema radiográfico computadorizado analisaram os filtros individualmente e depois em associação na detecção geral dos padrões pulmanres e individualmente. Obteve-se melhores valores de sensibilidade e especificidade, em geral, quando os observadores experientes utilizaram os três filtros em associação e, para o iniciante, os melhores resultados da sensibilidade e especificidade, em geral, foram no filtro convencional. Os resultados deste trabalho permitiram concluir que houve diferença estatística entre os observadores com distintos graus de experiência e familiaridade com o sistema digital. E que o uso em associação dos filtros pode incrementar o desempenho do radiologista na avaliação radiográfica do parênquima pulmonar. / The transition of the conventional radiographic system to the digital one has been transforming the radiographic routine human and veterinary medicine over the last twenty years. Currently, the introduction of the computed radiography system in some hospitals and imaging services has increased the use of post processing tools. Considering the advantages and disadvantages of these tools and the lack of knowledge about the filters used in digital radiographic images, the aim of this study was to test efficacy of the standard, edge enhancement and gray scale reversed filters and their association to detect pulmonary patterns of cats and dogs. This work selected forty canine and feline sets of thoracic radiographs, including three projections. Three different observers with different degrees of experience and familiarity with the computed radiographic system analyzed the filters individually and then associated in order to detect pulmonary patterns. The best results in sensibility and specificity were related to the more experienced observers using the three associated filters. However, for the beginner, the best sensibility and specificity results was reached with the use of the standard filter in general results. In conclusion were statistical differences between more experienced and familiarized observers with the digital system and the use of filters can increase the radiologist performance when evaluating the pulmonary patterns on the radiography.

Desde o primeiro relato a Doença de Chagas permanece endêmica na América Latina com 18 milhões de pessoas cronicamente infectadas e, aproximadamente, 200.000 novos casos por ano. Doença parasitária causada por Trypanosoma cruzi, tem como transmissor \"natural\" da doença um inseto hematófago, o Reduris (barbeiro). Este inseto se torna infectado ao ingerir o sangue de um animal ou indivíduo infectado com o Trypanosoma cruzi. O contágio ocorre basicamente nas áreas rurais nas quais o homem, frequentemente, está em contato com hospedeiros e vetores ao destruir a mata nativa. Apesar da infecção geralmente ocorrer nos primeiros anos de vida, os pacientes infectados podem manifestar os sinais e sintomas da cardiopatia chagásica até 20 anos mais tarde. O custo propriamente dito e o sofrimento humano representados pela Doença de Chagas são grandes. Medicamentos, internações hospitalares frequentes e tratamento com dispositivos de alto custo (ex: marcapasso/ cardiodesfibrilador). Com quadro clínico insidioso, os pacientes podem apresentar insuficiência cardíaca franca, eventos tromboembólicos, arritmias ventriculares, dor torácica atípica e morte súbita. Seu diagnóstico baseia-se em epidemiologia positiva, anamnese, exame físico, alterações eletrocardiográficas, radiológicas e testes sorológicos. O envolvimento cardíaco é a principal causa de morte, sendo que a fisiopatologia e a evolução clínica da doença não são completamente compreendidas e a estratificação de risco permanece um desafio. A presença de disfunção miocárdica associada ou não à doença arterial aterosclerótica vem acompanhada de áreas de fibrose miocárdica e tem se mostrado como importante fator de pior prognóstico. A Ressonância Magnética Cardíaca (RMC) é um método já consagrado na detecção de fibrose miocárdica pela técnica de realce tardio (RT). Os objetivos dessa tese são: 1-Correlacionar o strain miocárdico nos segmentos do ventrículo esquerdo com as áreas de realce tardio detectadas na Ressonância Magnética Cardíaca, 2- Correlacionar o strain global do ventrículo esquerdo avaliado pela técnica de Speckle Tracking com a extensão de fibrose (numero de segmentos) avaliada pela Ressonância Magnética Cardíaca; 3- Comparar a Fração de ejeção avaliada pelo Ecocardiograma bidimensional e a Ressonância Magnética Cardíaca em pacientes com cardiopatia chagásica crônica; 4- Avaliar se existe relação entre a fração de ejeção avaliada pelo ecocardiograma bidimensional e a extensão de fibrose (número de segmentos) pela Ressonância Cardíaca. Foram selecionados 31 pacientes com o diagnóstico confirmado de Doença de Chagas. 27 pacientes que respeitaram os critérios de inclusão e exclusão, e que assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido realizaram Ressonância Magnética Cardíaca com a técnica de realce tardio. De todos os pacientes selecionados, 27 completaram o protocolo da RMC e realizaram em sequencia o Ecocardiograma transtorácico para avaliar o strain miocárdico (speckle tracking) em intervalo máximo de 5 dias. Todos que completaram o protocolo não apresentaram efeitos adversos e os exames foram considerados interpretáveis. Para calcular a amostra de pacientes necessária, os cálculos foram feitos pela estatística de teste t, com distribuição t de Student, para comparação entre duas médias, com poder de teste de 80% e nível de significância de 5%, o que resultou numa estimativa de tamanho mínimo de amostra de 22 lesões por grupo (44 lesões) para que seja possível identificar diferenças significativas em todas as regiões numa amostra com medidas de mesmo comportamento que as observadas em Yajima et al e Jitsuo Higaki et al. Com isso, a amostra mínima seria de 22 pacientes. Para avaliar a concordância entre variáveis quantitativas, utilizou-se o coeficiente de concordância de Lin com intervalo de confiança (IC) 95% estimado segundo método Bootstrap. O coeficiente de concordância de Lin (Rc) combinada precisão e acurácia para determinar se observações desviam-se significativamente da linha de perfeita concordância (linha de 45 graus com origem no 0 dos eixos x e y). O coeficiente de Kappa de Cohen com IC 95% foi utilizado em analises de concordância para variáveis categóricas. Valores de p foram calculados utilizando-se método exato. Os critérios de Landis & Koch foram utilizados na interpretação dos coeficientes de concordância, assim definidos: (a) quase-perfeita, para valores de 0,81 a 1,00; (b) substancial, para valores de 0,61 a 0,80; (c) moderada, para valores entre 0,41 e 0,60; (d) regular, para valores entre 0,21 e 0,40; (d) discreta, para valores de 0 a 0,20. As estimações de intervalos de confiança 95% via bootstrap basearam-se em 1000 replicações. Estimativas de sensibilidade, especificidade, valores preditivo positivo e negativo com IC95% foram determinados. Variáveis quantitativas foram comparadas entre 2 grupos independentes utilizando-se testes não-paramétrico de Mann-Whitney com métodos exatos de cálculo do valor-p. Variáveis quantitativas comparadas com Mann-Whitney foram descritas com mediana e intervalo interquartil. Dado o reduzido tamanho de amostra, analise de regressão logística binaria univariada foi conduzida utilizando método exato. Para covariável quantitativa foi testada, a suposição de linearidade com o log-odds no modelo de regressão logística através da construção de \"Smoothed Scatter Plots\". Quando suposição não foi satisfeita, covariável originalmente quantitativa foi dicotomizadas segundo a mediana da distribuição. Odds ratios e seus respectivos intervalos de confiança 95% foram estimados. Analises de correlação entre variáveis quantitativas foram conduzidas utilizando-se coeficiente de correlação de Spearman(rho)(com IC95%). Forte correlação foi definida como |rho| >=0.70; correlação moderada para 0.5 <= |rho| <0.7 ; correlação fraca a moderada para 0.3<= |rho| <0.5; e fraca para |rho| <0.3. Normalidade foi avaliada com a inspeção visual de histogramas e aplicação do teste de normalidade Shapiro-Wilks. Todos os valores de p apresentados são do tipo bilateral: p < 0.05 e 0.05<p<= 0.10 foram considerados significantes e marginalmente significantes respectivamente. O software R (R Foundation, Vienna, Austria) foi utilizado na análise estatística de dados. Resultados: Dos 27 pacientes do estudo temos a idade média dos pacientes de 53,1 +- 7,0 anos, com mediana de 54 anos, sendo 08 (29,7%) homens e 19 (70,3%) mulheres. A fração de ejeção média pelo ecocardiograma foi de 55,1 +- 14,7%, e pela Ressonância Magnética Cardíaca foi de 55,8 +- 13,4%. O número total de segmentos avaliados foi 453 (98,7%), com interpretação não realizada em apenas 6 segmentos (1,3%) pelo ecocardiograma, de um total de 459. Encontramos realce tardio em 61 segmentos analisados e do total, 86 segmentos apresentaram alteração do strain. Tendo como padrão ouro o realce tardio na RMC, comparamos segmento a segmento o resultado entre essa e o ecocardiograma (speckle tracking). Levamos em conta a literatura que descreve uma prevalência da fibrose em portadores de cardiopatia chagásica crônica de aproximadamente 40%. Com esses dados obtivemos uma sensibilidade de 95%, especificidade de 91%, Valor preditivo positivo de 88,6% e valor preditivo negativo de 96,6%. Correlacionando o Strain Global Longitudinal (SGL) e a extensão (número de segmentos com realce tardio pela RMC) da fibrose neste trabalho, não observou-se diferença nas medianas de número de segmentos na CMR comparadas entre os grupos Strain Global Longitudinal - normal x alterado (p=0.287 , teste exato de Mann-Whitney). Utilizando como limites de fração de ejeção do ventrículo esquerdo >= 55% como normal e <55% alterada, comparamos à extensão de fibrose- numero de segmentos- ( realce tardio) pela CMR. Observou-se uma diferença marginalmente significativa na comparação das medianas do numero de segmentos com realce tardio na CMR entre os 2 grupos (p=0.064). ¹based on exact Mann-Whitney test. Comparamos também a fração de ejeção do ventrículo esquerdo pela RMC e pelo Ecocardiograma transtorácico utilizando o método de Simpson. Ao nível de significância de 5% (coeficiente de Lin), observou-se uma quase perfeita concordância entre FEVE pela Ressonância Magnética Cardíaca e FEVE pelo Ecocardiograma transtorácico utilizando em ambos o método de Simpson. (Rc = 0.9335 IC95% 0.878-0.957; N=27). / Since the first report, Chaga\'s disease remains endemic in Latin America with 18 million chronically infected people and approximately 200,000 new cases per year. Parasitic disease caused by Trypanosoma cruzi, is \"natural\" transmitter disease of a hematophagous insect, the Reduris (barber). This insect becomes infected by ingesting blood of an animal or individual infected with Trypanosoma cruzi. The infection occurs primarily in rural areas where men often are in touch with hosts and vectors by destroying the native forest. Despite the infection usually occurs early in life, infected patients may exhibit signs and symptoms of Chagas disease 20 years later. The cost itself and human suffering represented by Chagas disease are a public issue. Medication, frequent hospitalization and treatment with costly devices (eg pacemaker / defibrillator) are frequently necessary. With insidious clinical signs and symptons, patients may present with heart failure, thromboembolic events, ventricular arrhythmias, atypical chest pain and sudden death. Its diagnosis is based on positive epidemiology, history, physical examination, electrocardiographic, radiological and serological changes. Cardiac involvement is the leading cause of death, and the pathophysiology and clinical course of the disease are not fully understood and the risk stratification remains a challenge. The presence of myocardial dysfunction with or without atherosclerotic arterial disease is accompanied by myocardial fibrosis areas and has been an important factor of poor prognosis. Cardiac Magnetic Resonance (CMR) is a method already established in the detection of myocardial fibrosis by delayed gadolinium enhancement technique (DGE). The objectives of this thesis are: 1-To correlate myocardial strain in left ventricular segments with areas of late enhancement detected in Cardiac Magnetic Resonance, 2- correlate the global left ventricular strain measured by Speckle Tracking technique with fibrosis extension (number of segments) evaluated by Cardiac Magnetic Resonance; 3- Compare the ejection fraction assessed by Two-dimensional echocardiography and cardiac Magnetic Resonance in patients with chronic cardiac Chagas\' disease; 4- To assess whether there is a relationship between the ejection fraction assessed by two-dimensional echocardiography and fibrosis extension (number of segments) by CMR. We selected 31 patients with confirmed diagnosis of Chagas\' disease. 27 patients who complied with the inclusion and exclusion criteria, and who signed the informed consent , performed Cardiac Magnetic Resonance with late gadolinium enhancement (DGE) technique. Of all the selected patients, 27 completed the RMC protocol and were in sequence directed to the transthoracic echocardiogram to assess myocardial strain (speckle tracking) in maximum interval of 5 days. Everyone who completed the protocol showed no adverse effects and the tests were considered interpretable. To calculate the sample required patients, we used the test statistic t, with t Student distribution for comparison between two averages, with the power to test 80% and 5% significance level, which resulted in an estimate minimum sample of 22 injuries per group size (44 injuries) so you can identify significant differences in all regions in a sample with the same measures of behavior than those observed in Yajima et al and Jitsuo Higaki et al. Thus, the minimum sample size would be 22 patients. To evaluate the correlation between quantitative variables, we used the Lin\'s concordance coefficient (1,2) with a confidence interval (CI) 95% estimated second method Bootstrap (4). The correlation coefficient Lin (Rc) combines precision and accuracy to determine if observations deviate significantly from perfect correlation line (45 degree line with origin 0 of the x and y axes). Cohen\'s kappa coefficient with 95% (3) was used for analysis of agreement for categorical variables. P values were calculated using the exact method. The Landis and Koch criteria (5) were used in the interpretation of correlation coefficients defined as follows: (a) quasi-perfect for values 0.81 to 1.00; (b) substantial amounts of 0.61 to the 0.80; (c) Moderate to values between 0.41 and 0.60; (d) regular, to between 0.21 and 0.40; (d) mild to values from 0 to 0.20. The estimation of 95% confidence intervals by bootstrap based on 1000 replicates. Quantitative variables were compared between two independent groups using non-parametric Mann-Whitney test with exact methods of calculating the p-value. (6-8) Quantitative variables compared with Mann-Whitney were described as median and interquartile range. Given the small sample size, regression analysis univariate binary logistic regression was conducted using exact method (9-11). For quantitative covariate was tested, the linearity assumption with the log-odds in the logistic regression model by building \"Smoothed Scatter Plots\". (9) When assumption was not met, originally quantitative covariate was dichotomized according to the median of the distribution. Odds ratios and their 95% confidence intervals were estimated. All significance probabilities (p values) presented are the bilateral type and values less than 0.05 considered statistically significant. The R (R Foundation, Vienna, Austria) software was used for statistical analysis of data. In order to measure the correlation between the results of both tests in the study were calculated sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value considering the CMR as the gold standard. Results: Of the 27 study patients have a average age of 53.1 + - 7.0 years and median of 54 years. 08 (29.7%) men and 19 (70.3%) women. The average ejection fraction by echocardiography was 55.1 + - 14.7%, and by Cardiac Magnetic Resonance was 55.8 + - 13.4%. The total number of evaluated segments was 453 (98.7%), with no interpretation performed in only 6 segments (1.3%) on echocardiography, a total of 459 segments. Delayed enhancement by Cardiac Magnetic Ressonance was found in 61 segments analyzed. In the order \"side\" 86 segmets registered an altered strain. As the gold standard the delayed enhancement in the MRC, compared to segment studied segment. We take into account the literature describing the prevalence of fibrosis in patients with chronic Chagas\' heart disease of approximately 40%. With this data we obtained a sensitivity of 95%, specificity 91%, positive predictive value of 88.6% and a negative predictive value of 96.6%. Correlating the Global Longitudinal Strain (SGL) and extent (number of segments with delayed enhancement by CMR) of fibrosis in this study, no difference was observed in the number of segments of medians in the CMR compared between Strain Global Longitudinal groups - Normal x changed (p = 0.287, exact Mann-Whitney). Using as an ejection fraction of the left ventricle limits > = 55% as normal and < 55% changed, compared to the extent of fibrose- number of segments- (delayed enhancement) by CMR. There was a marginally significant difference when comparing the median number of segments with delayed enhancement on CMR between the 2 groups (p = 0.064). ¹based on exact Mann-Whitney test. We also compared the ejection fraction of the left ventricle by CMR and transthoracic echocardiography using the Simpson method. At a significance level of 5% (Lin coefficient), there was an almost perfect correlation between LVEF by Cardiac Magnetic Resonance and LVEF by using transthoracic echocardiography in both the Simpson method. (Rc = 0.9335 95% CI 0878-0957; N = 27)

[pt] Esta tese apresenta e examina contribuições inovadoras no front-end dos sistemas de reconhecimento automático de voz (RAV) para o realce e reconhecimento de voz em ambientes adversos. A primeira proposta consiste em aplicar um filtro de mediana sobre a função de distribuição de probabilidade de cada coeficiente cepstral antes de utilizar uma transformação para um domínio invariante às distorções, com o objetivo de adaptar a voz ruidosa ao ambiente limpo de referência através da modificação de histogramas. Fundamentadas nos resultados de estudos psicofísicos do sistema auditivo humano, que utiliza como princípio o fato de que o som que atinge o ouvido é sujeito a um processo chamado Análise de Cena Auditiva (ASA), o qual examina como o sistema auditivo separa as fontes de som que compõem a entrada acústica, três novas abordagens aplicadas independentemente foram propostas para realce e reconhecimento de voz. A primeira aplica a estimativa de uma nova máscara no domínio espectral usando o conceito da transformada de Fourier de tempo curto (STFT). A máscara proposta aplica a técnica Local Binary Pattern (LBP) à relação sinal ruído (SNR) de cada unidade de tempo-frequência (T-F) para estimar uma máscara de vizinhança ideal (INM). Continuando com essa abordagem, propõe-se em seguida nesta tese o mascaramento usando as transformadas wavelet com base nos LBP para realçar os espectros temporais dos coeficientes wavelet nas altas frequências. Finalmente, é proposto um novo método de estimação da máscara INM, utilizando um algoritmo de aprendizagem supervisionado das Deep Neural Networks (DNN) com o objetivo de realizar a classificação de unidades T-F obtidas da saída dos bancos de filtros pertencentes a uma mesma fonte de som (ou predominantemente voz ou predominantemente ruído). O desempenho é comparado com as técnicas de máscara tradicionais IBM e IRM, tanto em termos de qualidade objetiva da voz, como através de taxas de erro de palavra. Os resultados das técnicas propostas evidenciam as melhoras obtidas em ambientes ruidosos, com diferenças significativamente superiores às abordagens convencionais. / [en] This thesis presents and examines innovative contributions in frontend of the automatic speech recognition systems (ASR) for enhancement and speech recognition in adverse environments. The first proposal applies a median filter on the probability distribution function of each cepstral coefficient before using a transformation to a distortion-invariant domain, to adapt the corrupted voice to the clean reference environment by modifying histograms. Based on the results of psychophysical studies of the human auditory system, which uses as a principle the fact that sound reaching the ear is subjected to a process called Auditory Scene Analysis (ASA), which examines how the auditory system separates the sound sources that make up the acoustic input, three new approaches independently applied were proposed for enhancement and speech recognition. The first applies the estimation of a new mask in the spectral domain using the short-time Fourier Transform (STFT) concept. The proposed mask applies the Local Binary Pattern (LBP) technique to the Signal-to-Noise Ratio (SNR) of each time-frequency unit (T-F) to estimate an Ideal Neighborhood Mask (INM). Continuing with this approach, the masking using LBP-based wavelet transforms to highlight the temporal spectra of wavelet coefficients at high frequencies is proposed in this thesis. Finally, a new method of estimation of the INM mask is proposed, using a supervised learning algorithm of Deep Neural Network (DNN) to classify the T-F units obtained from the output of the filter banks belonging to a same source of sound (or predominantly voice or predominantly noise). The performance is compared with traditional IBM and IRM mask techniques, both regarding objective voice quality and through word error rates. The results of the proposed methods show the improvements obtained in noisy environments, with differences significantly superior to the conventional approaches.

A transição do sistema radiográfico convencional para os sistemas radiográficos digitais, ao longo de vinte anos, tem transformado as salas de laudos nos Serviços de Diagnóstico por Imagem tanto na Medicina quanto na Medicina Veterinária. Atualmente, com a introdução do sistema radiográfico computadorizado na rotina de alguns hospitais e laboratório de imagem, o uso das ferramentas do pós-processamento tem se tornado mais freqüente. Diante das vantagens e desvantagens destas ferramentas e da escassez de trabalhos a cerca dos filtros utilizados em imagens radiográficas digitais, o objetivo deste trabalho foi testar o uso dos filtros convencional, realce de borda e invertido, assim como a associação deles na detecção dos padrões pulmonares de cães e gatos. Foram selecionados 40 exames radiográficos do tórax de cães e gatos contendo as três projeções de eleição. Três observadores com diferentes graus de experiência e familiaridade com o sistema radiográfico computadorizado analisaram os filtros individualmente e depois em associação na detecção geral dos padrões pulmanres e individualmente. Obteve-se melhores valores de sensibilidade e especificidade, em geral, quando os observadores experientes utilizaram os três filtros em associação e, para o iniciante, os melhores resultados da sensibilidade e especificidade, em geral, foram no filtro convencional. Os resultados deste trabalho permitiram concluir que houve diferença estatística entre os observadores com distintos graus de experiência e familiaridade com o sistema digital. E que o uso em associação dos filtros pode incrementar o desempenho do radiologista na avaliação radiográfica do parênquima pulmonar. / The transition of the conventional radiographic system to the digital one has been transforming the radiographic routine human and veterinary medicine over the last twenty years. Currently, the introduction of the computed radiography system in some hospitals and imaging services has increased the use of post processing tools. Considering the advantages and disadvantages of these tools and the lack of knowledge about the filters used in digital radiographic images, the aim of this study was to test efficacy of the standard, edge enhancement and gray scale reversed filters and their association to detect pulmonary patterns of cats and dogs. This work selected forty canine and feline sets of thoracic radiographs, including three projections. Three different observers with different degrees of experience and familiarity with the computed radiographic system analyzed the filters individually and then associated in order to detect pulmonary patterns. The best results in sensibility and specificity were related to the more experienced observers using the three associated filters. However, for the beginner, the best sensibility and specificity results was reached with the use of the standard filter in general results. In conclusion were statistical differences between more experienced and familiarized observers with the digital system and the use of filters can increase the radiologist performance when evaluating the pulmonary patterns on the radiography.

Desde o primeiro relato a Doença de Chagas permanece endêmica na América Latina com 18 milhões de pessoas cronicamente infectadas e, aproximadamente, 200.000 novos casos por ano. Doença parasitária causada por Trypanosoma cruzi, tem como transmissor \"natural\" da doença um inseto hematófago, o Reduris (barbeiro). Este inseto se torna infectado ao ingerir o sangue de um animal ou indivíduo infectado com o Trypanosoma cruzi. O contágio ocorre basicamente nas áreas rurais nas quais o homem, frequentemente, está em contato com hospedeiros e vetores ao destruir a mata nativa. Apesar da infecção geralmente ocorrer nos primeiros anos de vida, os pacientes infectados podem manifestar os sinais e sintomas da cardiopatia chagásica até 20 anos mais tarde. O custo propriamente dito e o sofrimento humano representados pela Doença de Chagas são grandes. Medicamentos, internações hospitalares frequentes e tratamento com dispositivos de alto custo (ex: marcapasso/ cardiodesfibrilador). Com quadro clínico insidioso, os pacientes podem apresentar insuficiência cardíaca franca, eventos tromboembólicos, arritmias ventriculares, dor torácica atípica e morte súbita. Seu diagnóstico baseia-se em epidemiologia positiva, anamnese, exame físico, alterações eletrocardiográficas, radiológicas e testes sorológicos. O envolvimento cardíaco é a principal causa de morte, sendo que a fisiopatologia e a evolução clínica da doença não são completamente compreendidas e a estratificação de risco permanece um desafio. A presença de disfunção miocárdica associada ou não à doença arterial aterosclerótica vem acompanhada de áreas de fibrose miocárdica e tem se mostrado como importante fator de pior prognóstico. A Ressonância Magnética Cardíaca (RMC) é um método já consagrado na detecção de fibrose miocárdica pela técnica de realce tardio (RT). Os objetivos dessa tese são: 1-Correlacionar o strain miocárdico nos segmentos do ventrículo esquerdo com as áreas de realce tardio detectadas na Ressonância Magnética Cardíaca, 2- Correlacionar o strain global do ventrículo esquerdo avaliado pela técnica de Speckle Tracking com a extensão de fibrose (numero de segmentos) avaliada pela Ressonância Magnética Cardíaca; 3- Comparar a Fração de ejeção avaliada pelo Ecocardiograma bidimensional e a Ressonância Magnética Cardíaca em pacientes com cardiopatia chagásica crônica; 4- Avaliar se existe relação entre a fração de ejeção avaliada pelo ecocardiograma bidimensional e a extensão de fibrose (número de segmentos) pela Ressonância Cardíaca. Foram selecionados 31 pacientes com o diagnóstico confirmado de Doença de Chagas. 27 pacientes que respeitaram os critérios de inclusão e exclusão, e que assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido realizaram Ressonância Magnética Cardíaca com a técnica de realce tardio. De todos os pacientes selecionados, 27 completaram o protocolo da RMC e realizaram em sequencia o Ecocardiograma transtorácico para avaliar o strain miocárdico (speckle tracking) em intervalo máximo de 5 dias. Todos que completaram o protocolo não apresentaram efeitos adversos e os exames foram considerados interpretáveis. Para calcular a amostra de pacientes necessária, os cálculos foram feitos pela estatística de teste t, com distribuição t de Student, para comparação entre duas médias, com poder de teste de 80% e nível de significância de 5%, o que resultou numa estimativa de tamanho mínimo de amostra de 22 lesões por grupo (44 lesões) para que seja possível identificar diferenças significativas em todas as regiões numa amostra com medidas de mesmo comportamento que as observadas em Yajima et al e Jitsuo Higaki et al. Com isso, a amostra mínima seria de 22 pacientes. Para avaliar a concordância entre variáveis quantitativas, utilizou-se o coeficiente de concordância de Lin com intervalo de confiança (IC) 95% estimado segundo método Bootstrap. O coeficiente de concordância de Lin (Rc) combinada precisão e acurácia para determinar se observações desviam-se significativamente da linha de perfeita concordância (linha de 45 graus com origem no 0 dos eixos x e y). O coeficiente de Kappa de Cohen com IC 95% foi utilizado em analises de concordância para variáveis categóricas. Valores de p foram calculados utilizando-se método exato. Os critérios de Landis & Koch foram utilizados na interpretação dos coeficientes de concordância, assim definidos: (a) quase-perfeita, para valores de 0,81 a 1,00; (b) substancial, para valores de 0,61 a 0,80; (c) moderada, para valores entre 0,41 e 0,60; (d) regular, para valores entre 0,21 e 0,40; (d) discreta, para valores de 0 a 0,20. As estimações de intervalos de confiança 95% via bootstrap basearam-se em 1000 replicações. Estimativas de sensibilidade, especificidade, valores preditivo positivo e negativo com IC95% foram determinados. Variáveis quantitativas foram comparadas entre 2 grupos independentes utilizando-se testes não-paramétrico de Mann-Whitney com métodos exatos de cálculo do valor-p. Variáveis quantitativas comparadas com Mann-Whitney foram descritas com mediana e intervalo interquartil. Dado o reduzido tamanho de amostra, analise de regressão logística binaria univariada foi conduzida utilizando método exato. Para covariável quantitativa foi testada, a suposição de linearidade com o log-odds no modelo de regressão logística através da construção de \"Smoothed Scatter Plots\". Quando suposição não foi satisfeita, covariável originalmente quantitativa foi dicotomizadas segundo a mediana da distribuição. Odds ratios e seus respectivos intervalos de confiança 95% foram estimados. Analises de correlação entre variáveis quantitativas foram conduzidas utilizando-se coeficiente de correlação de Spearman(rho)(com IC95%). Forte correlação foi definida como |rho| >=0.70; correlação moderada para 0.5 <= |rho| <0.7 ; correlação fraca a moderada para 0.3<= |rho| <0.5; e fraca para |rho| <0.3. Normalidade foi avaliada com a inspeção visual de histogramas e aplicação do teste de normalidade Shapiro-Wilks. Todos os valores de p apresentados são do tipo bilateral: p < 0.05 e 0.05<p<= 0.10 foram considerados significantes e marginalmente significantes respectivamente. O software R (R Foundation, Vienna, Austria) foi utilizado na análise estatística de dados. Resultados: Dos 27 pacientes do estudo temos a idade média dos pacientes de 53,1 +- 7,0 anos, com mediana de 54 anos, sendo 08 (29,7%) homens e 19 (70,3%) mulheres. A fração de ejeção média pelo ecocardiograma foi de 55,1 +- 14,7%, e pela Ressonância Magnética Cardíaca foi de 55,8 +- 13,4%. O número total de segmentos avaliados foi 453 (98,7%), com interpretação não realizada em apenas 6 segmentos (1,3%) pelo ecocardiograma, de um total de 459. Encontramos realce tardio em 61 segmentos analisados e do total, 86 segmentos apresentaram alteração do strain. Tendo como padrão ouro o realce tardio na RMC, comparamos segmento a segmento o resultado entre essa e o ecocardiograma (speckle tracking). Levamos em conta a literatura que descreve uma prevalência da fibrose em portadores de cardiopatia chagásica crônica de aproximadamente 40%. Com esses dados obtivemos uma sensibilidade de 95%, especificidade de 91%, Valor preditivo positivo de 88,6% e valor preditivo negativo de 96,6%. Correlacionando o Strain Global Longitudinal (SGL) e a extensão (número de segmentos com realce tardio pela RMC) da fibrose neste trabalho, não observou-se diferença nas medianas de número de segmentos na CMR comparadas entre os grupos Strain Global Longitudinal - normal x alterado (p=0.287 , teste exato de Mann-Whitney). Utilizando como limites de fração de ejeção do ventrículo esquerdo >= 55% como normal e <55% alterada, comparamos à extensão de fibrose- numero de segmentos- ( realce tardio) pela CMR. Observou-se uma diferença marginalmente significativa na comparação das medianas do numero de segmentos com realce tardio na CMR entre os 2 grupos (p=0.064). ¹based on exact Mann-Whitney test. Comparamos também a fração de ejeção do ventrículo esquerdo pela RMC e pelo Ecocardiograma transtorácico utilizando o método de Simpson. Ao nível de significância de 5% (coeficiente de Lin), observou-se uma quase perfeita concordância entre FEVE pela Ressonância Magnética Cardíaca e FEVE pelo Ecocardiograma transtorácico utilizando em ambos o método de Simpson. (Rc = 0.9335 IC95% 0.878-0.957; N=27). / Since the first report, Chaga\'s disease remains endemic in Latin America with 18 million chronically infected people and approximately 200,000 new cases per year. Parasitic disease caused by Trypanosoma cruzi, is \"natural\" transmitter disease of a hematophagous insect, the Reduris (barber). This insect becomes infected by ingesting blood of an animal or individual infected with Trypanosoma cruzi. The infection occurs primarily in rural areas where men often are in touch with hosts and vectors by destroying the native forest. Despite the infection usually occurs early in life, infected patients may exhibit signs and symptoms of Chagas disease 20 years later. The cost itself and human suffering represented by Chagas disease are a public issue. Medication, frequent hospitalization and treatment with costly devices (eg pacemaker / defibrillator) are frequently necessary. With insidious clinical signs and symptons, patients may present with heart failure, thromboembolic events, ventricular arrhythmias, atypical chest pain and sudden death. Its diagnosis is based on positive epidemiology, history, physical examination, electrocardiographic, radiological and serological changes. Cardiac involvement is the leading cause of death, and the pathophysiology and clinical course of the disease are not fully understood and the risk stratification remains a challenge. The presence of myocardial dysfunction with or without atherosclerotic arterial disease is accompanied by myocardial fibrosis areas and has been an important factor of poor prognosis. Cardiac Magnetic Resonance (CMR) is a method already established in the detection of myocardial fibrosis by delayed gadolinium enhancement technique (DGE). The objectives of this thesis are: 1-To correlate myocardial strain in left ventricular segments with areas of late enhancement detected in Cardiac Magnetic Resonance, 2- correlate the global left ventricular strain measured by Speckle Tracking technique with fibrosis extension (number of segments) evaluated by Cardiac Magnetic Resonance; 3- Compare the ejection fraction assessed by Two-dimensional echocardiography and cardiac Magnetic Resonance in patients with chronic cardiac Chagas\' disease; 4- To assess whether there is a relationship between the ejection fraction assessed by two-dimensional echocardiography and fibrosis extension (number of segments) by CMR. We selected 31 patients with confirmed diagnosis of Chagas\' disease. 27 patients who complied with the inclusion and exclusion criteria, and who signed the informed consent , performed Cardiac Magnetic Resonance with late gadolinium enhancement (DGE) technique. Of all the selected patients, 27 completed the RMC protocol and were in sequence directed to the transthoracic echocardiogram to assess myocardial strain (speckle tracking) in maximum interval of 5 days. Everyone who completed the protocol showed no adverse effects and the tests were considered interpretable. To calculate the sample required patients, we used the test statistic t, with t Student distribution for comparison between two averages, with the power to test 80% and 5% significance level, which resulted in an estimate minimum sample of 22 injuries per group size (44 injuries) so you can identify significant differences in all regions in a sample with the same measures of behavior than those observed in Yajima et al and Jitsuo Higaki et al. Thus, the minimum sample size would be 22 patients. To evaluate the correlation between quantitative variables, we used the Lin\'s concordance coefficient (1,2) with a confidence interval (CI) 95% estimated second method Bootstrap (4). The correlation coefficient Lin (Rc) combines precision and accuracy to determine if observations deviate significantly from perfect correlation line (45 degree line with origin 0 of the x and y axes). Cohen\'s kappa coefficient with 95% (3) was used for analysis of agreement for categorical variables. P values were calculated using the exact method. The Landis and Koch criteria (5) were used in the interpretation of correlation coefficients defined as follows: (a) quasi-perfect for values 0.81 to 1.00; (b) substantial amounts of 0.61 to the 0.80; (c) Moderate to values between 0.41 and 0.60; (d) regular, to between 0.21 and 0.40; (d) mild to values from 0 to 0.20. The estimation of 95% confidence intervals by bootstrap based on 1000 replicates. Quantitative variables were compared between two independent groups using non-parametric Mann-Whitney test with exact methods of calculating the p-value. (6-8) Quantitative variables compared with Mann-Whitney were described as median and interquartile range. Given the small sample size, regression analysis univariate binary logistic regression was conducted using exact method (9-11). For quantitative covariate was tested, the linearity assumption with the log-odds in the logistic regression model by building \"Smoothed Scatter Plots\". (9) When assumption was not met, originally quantitative covariate was dichotomized according to the median of the distribution. Odds ratios and their 95% confidence intervals were estimated. All significance probabilities (p values) presented are the bilateral type and values less than 0.05 considered statistically significant. The R (R Foundation, Vienna, Austria) software was used for statistical analysis of data. In order to measure the correlation between the results of both tests in the study were calculated sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value considering the CMR as the gold standard. Results: Of the 27 study patients have a average age of 53.1 + - 7.0 years and median of 54 years. 08 (29.7%) men and 19 (70.3%) women. The average ejection fraction by echocardiography was 55.1 + - 14.7%, and by Cardiac Magnetic Resonance was 55.8 + - 13.4%. The total number of evaluated segments was 453 (98.7%), with no interpretation performed in only 6 segments (1.3%) on echocardiography, a total of 459 segments. Delayed enhancement by Cardiac Magnetic Ressonance was found in 61 segments analyzed. In the order \"side\" 86 segmets registered an altered strain. As the gold standard the delayed enhancement in the MRC, compared to segment studied segment. We take into account the literature describing the prevalence of fibrosis in patients with chronic Chagas\' heart disease of approximately 40%. With this data we obtained a sensitivity of 95%, specificity 91%, positive predictive value of 88.6% and a negative predictive value of 96.6%. Correlating the Global Longitudinal Strain (SGL) and extent (number of segments with delayed enhancement by CMR) of fibrosis in this study, no difference was observed in the number of segments of medians in the CMR compared between Strain Global Longitudinal groups - Normal x changed (p = 0.287, exact Mann-Whitney). Using as an ejection fraction of the left ventricle limits > = 55% as normal and < 55% changed, compared to the extent of fibrose- number of segments- (delayed enhancement) by CMR. There was a marginally significant difference when comparing the median number of segments with delayed enhancement on CMR between the 2 groups (p = 0.064). ¹based on exact Mann-Whitney test. We also compared the ejection fraction of the left ventricle by CMR and transthoracic echocardiography using the Simpson method. At a significance level of 5% (Lin coefficient), there was an almost perfect correlation between LVEF by Cardiac Magnetic Resonance and LVEF by using transthoracic echocardiography in both the Simpson method. (Rc = 0.9335 95% CI 0878-0957; N = 27)

Introdução: com o uso generalizado de métodos de imagem, aumentou-se a detecção de lesões renais como achados incidentais. Tais lesões podem ser tanto benignas, tais como os angiomiolipomas, e outras malignas, como os carcinomas de células renais, portanto torna-se importante um método não-invasivo com boa acurácia para sua distinção . A ultrassonografia é pouco específica para este fim. A tomografia computadorizada e a ressonância magnética são os métodos mais utilizados na caracterização de lesões incidentais renais. Na Ressonância Magnética, o uso de sequências convencionais ponderadas em T2W e T1W, antes e após a administração endovenosa de contraste paramagnético, mostrou-se pouco eficaz para este fim. Técnicas quantitativas associadas às imagens convencionais, tais como a oposição de fase e a restrição a difusão da água, vêm sendo estudadas, devido ao potencial para melhorar a caracterização não-invasiva, evitando nefrectomias parciais ou totais, e outras intervenções invasivas por lesões benignas. Objetivos: avaliar a acuidade diagnóstica de técnicas combinadas de ressonância magnética para diferenciação de angiomiolipomas pobres em gordura de lesões malignas do rim. Métodos: pacientes que obtiveram o diagnóstico histológico das lesões renais entre os anos de 2010 e 2014 e que realizaram exame pré-operatório. As lesões foram estudadas, colocando-se um ROI (region of interest, no inglês) na maior parte da lesão e córtex renal normal, evitando-se área de não-lesões, calculando a intensidade de sinal nas seqüências T1W in e out-phase, T2W, o Wash in, Wash out relativo e absoluto das lesões e o cálculo absoluto do sinal da lesão no ADC (coeficiente de difusão aparente, do inglês). Os resultados foram obtidos na forma de índices padronizados pelo córtex renal e baço, pelas fases pré e pós-contraste, e de forma absoluta pelo ADC. Os resultados foram confrontados com o diagnóstico final e feito associações estatísticas para observar a relevância. Resultados:Foram estudadas 85 lesões em 74 pacientes, sendo 40 do gênero masculino e 34 do feminino. O cálculo do teor de gordura se mostrou ineficaz para distinção entre CCRs e AMLpg; o índice de intensidade de sinal em T2W, lesão/córtex normal foi útil na diferenciação dos CCRs CC de AMLpg. Outro parâmetro importante foi a cálculo de wash out relativo que se mostrou mais acentuado no AMLpg que em todos os subtipos de CCRs estudados e da medida do ADC médio, que apresentou valores maiores nos casos de CCR CC, em comparação com os outros subtipos e com os AMLpg. Conclusão: As técnicas combinadas de RM, principalmente o índice de sinal T2W da lesão, Wash out relativo e IS do ADC, associados a dados epidemiológicos são viáveis, quando utilizados em conjunto, para a diferenciação de lesões malignas renais dos angiomiolipomas, podendo ter implicações na conduta terapêutica, com redução do número de nefrectomias por lesão benignas. / Introduction: With the widespread use of imaging methods, detection of incidental renal masses has steadily increased in recent years, and these may be either benign, such as angiomyolipoma, or malignant, such as renal cell carcinomas. Therefore, it is important to have a method that allows accurate characterization. Ultrassonography is not very specific for this purpose. CT and MRI are the methods used in the characterization of renal incidental lesions. In MRI, the use of conventional sequences, such as T1W and T2W before and after intravenous administration of paramagnetic contrast media, has proved ineffective for this purpose. Quantitative techniques associated with conventional images, such as chemical shift and diffusion weighted imaging (DWI), have played a key role in this differentiation, which aims to improve characterization, avoiding partial or total nephrectomy, and other invasive interventions for benign lesions. Objectives: to evaluate the diagnostic accuracy of combined techniques of MRI to differentiate fat-poor angiomyolipoma from renal cell carcinomas. Methods: Patients who had a histological diagnosis of renal lesions between 2010 and 2014 and underwent pre-operative exam. An ROI (region of interest)cwas placed in most of the lesion and normal renal cortex, avoiding area of non lesions, by calculating the signal intensity in all sequences, in and out phase T1W, T2W, and the wash in, wash out, relative and absolute, of the lesions and estimation of the ADC. The results were obtained in the form of standardized indices for renal cortex and spleen, the pre- and post-contrast phases, and absolute values for ADC. Results were confronted with the final diagnosis and statistical analysis to observe the relevancy. Results: the estimation of intracellular fat content was ineffective for characterization, while the T2W signal intensity index was used for differentiation between CCRs clear cells from fat-poor AML. Another important parameter was the \"wash out\", which was more prominent for AMLpg. ADC values was higher for CCR CC. Conclusion: We concluded that the combined techniques of MRI mainly T2W signal ratio, \"Wash out\" and ADC values, when used in association and correlated with epidemiological data may be feasible for the differentiation among fat-poor angiomyolipomas and renal malignancies, with important therapeutics implications, reducing unnecessary nephrectomies for benign lesions.

Submitted by Kamila Costa (kamilavasconceloscosta@gmail.com) on 2015-06-11T20:01:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Daily D de O Rodrigues.pdf: 2391223 bytes, checksum: 06b57d0d17da9e4844b2d8482ac25cb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-06-15T18:06:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Daily D de O Rodrigues.pdf: 2391223 bytes, checksum: 06b57d0d17da9e4844b2d8482ac25cb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-06-15T18:08:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Daily D de O Rodrigues.pdf: 2391223 bytes, checksum: 06b57d0d17da9e4844b2d8482ac25cb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-15T18:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação-Daily D de O Rodrigues.pdf: 2391223 bytes, checksum: 06b57d0d17da9e4844b2d8482ac25cb0 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The enhancement of underwater images in applications in the area of Amazonian rivers has been increasingly required and needs further study especially where the rivers have high turbidity and low light. There is increasingly demand for automatic enhancement methods to carry out monitoring of fauna and flora intensive rivers, as well as for the maintenance of pipelines and underwater cables. The enhancement methods specified, developed and validated for using in the rivers of the Amazonia are faced with the problem of imaging quality. The research related to underwater am environments of the Amazon has to dead with high turbidity of the water, caused mainly due to particles in suspension and interaction of light with the environment. The underwater images extraction with satisfiable visibility of the environments of Amazonian rivers has become extremely indispensable and relevant, given that there are natural treasures still unexplored into the depths of these rivers, as well as there is need to maintain the underwater part of the transportation system gas LPG (Liquefied Petroleum Gas) Coari-Manaus. Given this promising scenario, this study aims to improve these images by applying techniques of enhancement using nonlinear filters, which promote the minimization of the light interaction characteristics with the environment, loss of contrast and color in images extracted from turbid underwater environments. The method was experimentally validated with images acquired from simulations of underwater scenes and images acquired in outdoor underwater environments. The proposed method is compared to two other techniques of highlighting or enhancement of images. As in this study, these techniques also require a single image as input. The results return images with enhanced visual quality, considering a large set of experiments with simulation data and real outdoors scenes. / O realce de imagens subaquáticas em aplicações na região dos rios amazônicos é cada vez mais requisitado e carece de um estudo mais aprofundado especialmente nos casos em que os rios apresentam alto índice de turbidez e baixa luminosidade. Estes rios têm demandado cada vez mais métodos de realce automáticos que realizem o monitoramento de sua fauna e flora, bem como manutenção de dutos e cabos subaquáticos. Os métodos de realce especificados, desenvolvidos e validados para uso nos rios da região, se deparam com o problema da qualidade de captação de imagens. As pesquisas relacionadas aos ambientes subaquáticos da Amazônia são prejudicadas pelo alto nível de turbidez de suas águas, causadas principalmente devido às partículas em suspensão e à interação da luz com o meio. A extração de imagens subaquáticas de visibilidade adequada aos ambientes dos rios amazônicos em geral, tem se demonstrado imprescindível e relevante, haja vista que, existem tesouros naturais ainda inexplorados nas profundezas desses rios. Por outro lado, verifica-se a necessidade de manutenção da parte subaquática do sistema de transporte de gás GLP (Gás Liquefeito de Petróleo) Coari-Manaus. Diante deste cenário promissor, este trabalho objetiva a melhoria dessas imagens através da aplicação de técnicas de realce com uso de filtros não lineares, que promovam a minimização das características da interação da luz com o meio, perda de contraste e cores em imagens extraídas de ambientes subaquáticos turvos. O método proposto é comparado a duas outras técnicas de realce ou melhoria de imagens que, como neste trabalho, também requerem uma única imagem como entrada. Os resultados obtidos retornam imagens com melhor qualidade visual, considerando-se um grande conjunto de experimentos realizados com dados de simulação e cenas reais obtidas em ambientes externos.

Introdução: com o uso generalizado de métodos de imagem, aumentou-se a detecção de lesões renais como achados incidentais. Tais lesões podem ser tanto benignas, tais como os angiomiolipomas, e outras malignas, como os carcinomas de células renais, portanto torna-se importante um método não-invasivo com boa acurácia para sua distinção . A ultrassonografia é pouco específica para este fim. A tomografia computadorizada e a ressonância magnética são os métodos mais utilizados na caracterização de lesões incidentais renais. Na Ressonância Magnética, o uso de sequências convencionais ponderadas em T2W e T1W, antes e após a administração endovenosa de contraste paramagnético, mostrou-se pouco eficaz para este fim. Técnicas quantitativas associadas às imagens convencionais, tais como a oposição de fase e a restrição a difusão da água, vêm sendo estudadas, devido ao potencial para melhorar a caracterização não-invasiva, evitando nefrectomias parciais ou totais, e outras intervenções invasivas por lesões benignas. Objetivos: avaliar a acuidade diagnóstica de técnicas combinadas de ressonância magnética para diferenciação de angiomiolipomas pobres em gordura de lesões malignas do rim. Métodos: pacientes que obtiveram o diagnóstico histológico das lesões renais entre os anos de 2010 e 2014 e que realizaram exame pré-operatório. As lesões foram estudadas, colocando-se um ROI (region of interest, no inglês) na maior parte da lesão e córtex renal normal, evitando-se área de não-lesões, calculando a intensidade de sinal nas seqüências T1W in e out-phase, T2W, o Wash in, Wash out relativo e absoluto das lesões e o cálculo absoluto do sinal da lesão no ADC (coeficiente de difusão aparente, do inglês). Os resultados foram obtidos na forma de índices padronizados pelo córtex renal e baço, pelas fases pré e pós-contraste, e de forma absoluta pelo ADC. Os resultados foram confrontados com o diagnóstico final e feito associações estatísticas para observar a relevância. Resultados:Foram estudadas 85 lesões em 74 pacientes, sendo 40 do gênero masculino e 34 do feminino. O cálculo do teor de gordura se mostrou ineficaz para distinção entre CCRs e AMLpg; o índice de intensidade de sinal em T2W, lesão/córtex normal foi útil na diferenciação dos CCRs CC de AMLpg. Outro parâmetro importante foi a cálculo de wash out relativo que se mostrou mais acentuado no AMLpg que em todos os subtipos de CCRs estudados e da medida do ADC médio, que apresentou valores maiores nos casos de CCR CC, em comparação com os outros subtipos e com os AMLpg. Conclusão: As técnicas combinadas de RM, principalmente o índice de sinal T2W da lesão, Wash out relativo e IS do ADC, associados a dados epidemiológicos são viáveis, quando utilizados em conjunto, para a diferenciação de lesões malignas renais dos angiomiolipomas, podendo ter implicações na conduta terapêutica, com redução do número de nefrectomias por lesão benignas. / Introduction: With the widespread use of imaging methods, detection of incidental renal masses has steadily increased in recent years, and these may be either benign, such as angiomyolipoma, or malignant, such as renal cell carcinomas. Therefore, it is important to have a method that allows accurate characterization. Ultrassonography is not very specific for this purpose. CT and MRI are the methods used in the characterization of renal incidental lesions. In MRI, the use of conventional sequences, such as T1W and T2W before and after intravenous administration of paramagnetic contrast media, has proved ineffective for this purpose. Quantitative techniques associated with conventional images, such as chemical shift and diffusion weighted imaging (DWI), have played a key role in this differentiation, which aims to improve characterization, avoiding partial or total nephrectomy, and other invasive interventions for benign lesions. Objectives: to evaluate the diagnostic accuracy of combined techniques of MRI to differentiate fat-poor angiomyolipoma from renal cell carcinomas. Methods: Patients who had a histological diagnosis of renal lesions between 2010 and 2014 and underwent pre-operative exam. An ROI (region of interest)cwas placed in most of the lesion and normal renal cortex, avoiding area of non lesions, by calculating the signal intensity in all sequences, in and out phase T1W, T2W, and the wash in, wash out, relative and absolute, of the lesions and estimation of the ADC. The results were obtained in the form of standardized indices for renal cortex and spleen, the pre- and post-contrast phases, and absolute values for ADC. Results were confronted with the final diagnosis and statistical analysis to observe the relevancy. Results: the estimation of intracellular fat content was ineffective for characterization, while the T2W signal intensity index was used for differentiation between CCRs clear cells from fat-poor AML. Another important parameter was the \"wash out\", which was more prominent for AMLpg. ADC values was higher for CCR CC. Conclusion: We concluded that the combined techniques of MRI mainly T2W signal ratio, \"Wash out\" and ADC values, when used in association and correlated with epidemiological data may be feasible for the differentiation among fat-poor angiomyolipomas and renal malignancies, with important therapeutics implications, reducing unnecessary nephrectomies for benign lesions.