Orientador: João Paulo Papa / Banca: Antonio Carlos Sementille / Banca: Alexandre Luís Magalhães Levada / Resumo: O processo de restauração de imagens tem como objetivo melhorar as imagens corrompidas por ruídos e borramentos. Técnicas iterativas podem controlar melhor o algoritmo de restauração a fim de restaurar detalhes em regiões borradas sem aumentar o ruído. Técnicas baseadas em Projeção em Conjuntos Convexos (Projections onto Convex Sets - POCS) tem sido utilizadas no contexto de restauração de imagens, projetando a solução em um hiperespaço até que algum critério de convergência seja encontrado. O resultado esperado é uma imagem melhor ao final de um número desconhecido de projeções. O número de conjuntos convexos e suas combinações permitem construir vários algoritmos de restauração de imagens baseados em POCS. O presente trabalho utiliza dois conjuntos convexos: Row-Action Projections (RAP) e Limited Amplitude (LA). O algoritmo RAP possui um parâmetro de relaxação ���� que depende das características da imagem que será restaurada. Assim, valores errados de ���� podem conduzir a uma pobre restauração. Propomos achar o valor de ���� modelando o problema como de otimização e utilizando diferentes técnicas evolucionistas. Além disso, é possível utilizar os parâmetros de restauração aprendidas sobre uma imagem e empregá-los para uma outra imagem / Abstract: The process of image restoration aims to enhance images corrupted by noise and blurred. Iterative techniques can better control the restoration algorithm in order to restore blurred regions in details without increasing noise. Techniques based on Projection Sets in Convex (Projections onto Convex Sets - POCS) have been used in the context of image restoration by projecting the solution in a hyperspace until some convergence criterion is met. The expected result is a better picture at the end of an unknown number of projections. The number of convex sets and its combinations allow you to build several image restoration algorithms based on POCS. This study uses two convex sets: Row Action Projections (RAP) and Limited Amplitude (LA). The RAP algorithm has a relaxation parameter ���� depends on the characteristics of the image that will be restored. Thus, erroneous values of ���� can lead to a poor restoration. We propose to find the value of ���� as the problem of modeling and optimization using different evolutionary techniques. Furthermore, is possible to use the parameters learned in restoring an image, and use them to another image / Mestre

A dopamina (DA) é um neurotransmissor sintetizado nos neurônios dopaminérgicos da substância nigra, possuindo efeito importante sobre o Sistema Nervoso Central (SNC), dentre as quais a sensação de prazer e a motivação. Uma alteração nos transportadores de dopamina (DATs) se caracteriza por uma desordem progressiva do movimento devido à disfunção dos neurônios secretores de dopamina, gerando a Doença de Parkinson (DP). Por ser um distúrbio mais comum entre um espectro de doenças neurológicas, é necessário um estudo mais aprofundado para melhor diagnóstico. Esta dissertação apresenta um estudo do desempenho do filtro butterworth passa-baixa na reconstrução analítica Filtered Backprojection - FBP e reconstrução iterativa Ordered Subsets Expectation Maximization - OSEM, para garantir a qualidade da imagem de SPECT cerebral, adquirida pelo fantoma antropomórfico estriatal. Por avaliação interindividual de quatro especialistas em medicina nuclear, foram aplicadas notas para a análise visual das imagens, garantindo a qualidade da resolução espacial, contraste, ruído e diferenciação anatômica do corpo estriado. Para cada tipo de reconstrução, houve 49 imagens do corpo estriado, variando os valores das covariáveis apresentadas pelos algoritmos (iteração, subsets, ordem e frequência de corte). A fim de resultados consistentes, foram utilizados a regressão linear e o teste T-Student pareado. Os dados coletados demonstraram que é necessário utilizar um intervalo confiável de frequência de corte para FBP (0,9 a 1,6) e para OSEM (1,2 a 1,5) e variar a ordem de 0 a 10 que não influenciará a imagem. Para a reconstrução OSEM, ficou comprovado que o valor de iteração (i) e o número de subsets (s) que garantem melhor qualidade foram os mesmos que a empresa do algoritmo utilizado sugeriu (3i 8s). Esta, também, mostrou evidências de melhor qualidade da imagem, quando comparada à reconstrução FBP. Para uma imagem de qualidade, representando uma reconstrução confiável e uma análise visual segura, é necessário utilizar o intervalo de valores encontrados das covariáveis ordem e frequência de corte do filtro butterworth passa-baixa na reconstrução FBP e OSEM. Também é necessário utilizar o valor de iteração e subsets que a empresa sugeriu, e a reconstrução OSEM mostrou superioridade nas imagens comparadas à FBP, mas se o serviço não utilizar ainda este tipo de algoritmo, a imagem com FBP no intervalo proposto também garantirá a qualidade. / Dopamine is a synthesized neurotransmitter in dopaminergic neurons of the substantia nigra where it has an important effect on the central nervous system (CNS), such as the feeling of pleasure and motivation. A change in the dopamine transporters (DATs) is characterized by a progressive disorder of movement due to a dysfunction of the dopamine secreting neurons, causing Parkinson\'s Disease (PD). As it is a more common disorder among a spectrum of neurological diseases, further studies are necessary for a better diagnosis. This study presents an investigation on the performance of the low-pass butterworth filter in the Filtered Backprojection analytic reconstruction - FBP and Ordered Subsets Expectation Maximization iterative reconstruction - OSEM to ensure the quality of brain SPECT image, acquired by the anthropomorphic striatal phantom. By individual evaluation of four nuclear medicine specialists, grades were applied to the visual analysis of the images, ensuring the quality of the spatial resolution, contrast, noise and anatomical differentiation striatum. For each type of reconstruction, there were 49 pictures of the striatum, varying the values of covariates submitted by the algorithms (iteration, subsets, order and cutoff frequency). In order to obtain consistent results, we used linear regression and T-Student paired test. The collected data showed that it is necessary to use a reliable interval of cutoff frequency for both the FBP (0.9 to 1.6), and OSEM (1.2 to 1.5), and varying the order of 0 to 10, which does not influence the image. For OSEM reconstruction, it has been verified that the iteration value (i) and the number of subsets (s) ensuring best quality was the same as the company\'s algorithm suggested (3i 8s). This also showed evidence of better image quality when compared to FBP reconstruction. For an image quality, representing a reliable reconstruction and a safe visual analysis, you must use the range of values found of covariates order and cutoff frequency of the butterworth low-pass filter on the FBP and OSEM reconstruction. You must also use the iteration value and subsets that the company suggested and the OSEM reconstruction showed superiority on the images compared to FBP, but if the service does not use this type of algorithm, the image with FBP in the proposed range, also ensures quality.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-19T19:32:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valter Augusto de Freitas Barbosa.pdf: 4679217 bytes, checksum: e249710740330a6a6d6443c6a52e880f (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-20T22:18:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valter Augusto de Freitas Barbosa.pdf: 4679217 bytes, checksum: e249710740330a6a6d6443c6a52e880f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-20T22:18:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valter Augusto de Freitas Barbosa.pdf: 4679217 bytes, checksum: e249710740330a6a6d6443c6a52e880f (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / FACEPE / A Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) é uma técnica de imagem não invasiva e livre de radiações ionizantes. Sua realização dar-se através de um conjunto de eletrodos dispostos na superfície do objeto ao qual se quer imagear. Pelos eletrodos é aplicado uma corrente elétrica de baixa amplitude, e em seguida, os potenciais elétricos resultantes à excitação são medidos. Em um algoritmo de reconstrução os dados de corrente e potenciais elétricos são usados para estimar a distribuição de condutividade interna do objeto à qual pode ser representada por uma imagem. O problema de reconstrução de imagens de TIE consiste na solução dos problemas direto e inverso. No problema direto é determinado os potenciais elétricos internos e de superfície da seção do objeto a partir do padrão de excitação de corrente e da distribuição de condutividade interna do domínio. Sendo tal problema, resolvido através do método dos elementos finitos. Por outro lado, a estimação da distribuição de condutividade elétrica do interior da seção do corpo a partir das medições da resposta a excitação é, matematicamente, um problema inverso, mal posto e mal condicionado. Sendo um problema complexo, de alto custo computacional, e que ainda obtém imagens de contorno suave e de baixa resolução. Uma das formas de reconstrução de TIE é através de métodos iterativos de otimização, onde o problema direto é chamado frequentemente. Este trabalho propõe a reconstrução de imagens de TIE como um método de otimização utilizando algoritmos evolucionários e bioinspirados da Inteligência Computacional tendo o Erro Médio Quadrático como função objetivo a ser minimizada. As técnicas consideradas foram: Algoritmos genéticos, Evolução Diferencial, Busca por Cardumes de Peixes e Busca por cardumes de peixes baseada em densidade, além da implementação da Busca não-cega à Busca por Cardumes de Peixes. Os algoritmos de reconstrução foram implementados em MATLAB e fazendo uso do software de código aberto EIDORS. Os experimentos foram realizados utilizando imagens padrão ouro de duas malhas de elementos finitos. De forma qualitativa as imagens obtidas foram comparadas com as imagens padrão ouro consideradas, enquanto que de forma quantitativa foi avaliado os gráficos da queda do erro em função do número de avaliações da função e pelo número de iterações dos algoritmos. As melhores imagens foram obtidas pela busca por cardume de peixes com a busca não-cega, no entanto, os menores tempos de reconstrução foram obtidos pela evolução diferencial e algoritmos genéticos. / Electrical Impedance Tomography (EIT) is a noninvasive imaging technique and free of ionizing radiation. Its implementation is given through a set of electrodes placed on object surface to be imaged. By the electrodes, a low amplitude electric current is applied, then, the resultant electric potential to the excitation is measured. In a reconstruction algorithm, the data of the current and electrical potentials are used to estimate the intern conductivity distribution of the object which it can be represented by an image. The reconstruction problem of EIT images consists in to solve the direct and inverse problems. In the direct problem is determined the intern and surface electrical potentials of the object section from the excitation pattern of electric current and the intern conductivity distribution. Such problem is resolved by the finite elements method. On the other hand, the estimation of the electrical conductivity distribution of the interior of the body section from the measures of the response to the excitation is, mathematically, an inverse problem, ill-posed and ill-conditioned. Being a complex problem, of high computational cost, and still obtains low-resolution and soft-contour images. One of the ways to reconstruct EIT images is trough iterative optimization methods, which the direct problem is used often. This work proposes the EIT image reconstruction as an optimization method using evolutionary and bioinspired algorithms from Computational Intelligence having the Root Mean Squared Error as objective function to be minimized. The techniques considered were: Genetic Algorithm, Differential Evolution, Fish School Search and Density based on Fish School Search, beyond the implementation of the Non-Blind Search to Fish School Search. The reconstruction algorithms were implemented in MATLAB using the open-source software EIDORS. Experiments were made using ground-truth images of two finite elements meshes. Qualitatively the images obtained were compared with the ground-truth images considered, whereas quantitatively were considered the graphics of the root-mean-squared error in function of the number of evaluations of objective function and in function of the number of iterations of the algorithms. The best images were obtained by the fish school search with non-blind search, however, the smallest reconstruction time were obtained by differential evolution and genetic algorithms.

Orientador: Alvaro Rodolfo De Pierro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-05T18:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martinez_AnaGabriela_D.pdf: 800274 bytes, checksum: 9d484ffeb59df3623e4bb55d8c8fb1a1 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A detecção de descontinuidades e um problema que aparece em muitas áreas de aplicação. Exemplos disto são os métodos de Fourier em tomografia computa dorizada, inversão em ressonância magnetica e as leis de conservação em qua»c~oes diferenciais. A determina»c~ao precisa dos pontos de descontinuidade e essencial para obter converg^encia exponencial da serie de Fourier para fun»c~oes cont³nuas por partes e evitar assim os efeitos do conhecido fen^omeno de Gibbs. Nos trabalhos de Wei et al. de 1999 e 2004 foram desenvolvidos ¯ltros polinomiais para reconstruir funções a partir de seus coeficientes de Fourier. No trabalho de Wei et al. do 2005 estes filtros foram usados para construir metodos iterativos rapidos para a detecção de de- scontinuidades. Nesta tese são introduzidos filtros mais gerais baseados em fun»c~oes splines, que conseguem maior precis~ao que aqueles apresentados em esses trabalhos e também são apresentados os correspondentes metodos iterativos para as descon- tinuidades. S~ao obtidas tambem estimativas para os erros assim como experi^encias numericas que validam os algoritmos. Mostra-se tambem um novo metodo que ap- resenta um melhor desempenho que aqueles baseados na serie parcial conjugada de Fourier usados nos trabalhos de Gelb e Tadmor / Abstract: Detecting discontinuities from Fourier coefficients is a problem that arises in several areas of application. Important examples are Fourier methods in Computed Tomography, Nuclear Magnetic Resonance Inversion and Conservation Law Differential Equations. Also, the knowledge of the precise location of the discontinuity points is essential to obtain exponential convergence of the Fourier series for a piecewise continuous function, avoiding the well known Gibbs phenomenon. In the work of Wei et al. (1999, 2004), polynomial filters were developed to reconstruct functions from their Fourier coefficients. In the work of Wei et. al. (2005), these fillters were used to develop fast iterative methods for discontinuity detection. In this thesis we introduce more general spline based filters, that achieve higher accuracy than those works, and the corresponding iterative methods for the discontinuities. Estimates for the errors are presented as well as many numerical experiments validating the algorithms. Also, we show that a new and simple method, not using any nonlinear solver, performs better than those based on the conjugate Fourier series as in the work of Gelb and tadmor / Doutorado / Analise Numerica / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Siome Klein Goldenstein / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-06T08:17:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dorini_LeyzaElmeriBaldo_M.pdf: 1659888 bytes, checksum: 3ac1fe51a9d8159f6fa5df97cb4f52bc (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O correto estabelecimento de correspondências entre imagens tomadas de diferentes pontos de vista é um problema fundamental na área de visão computacional, sendo base para diversas tarefas de alto nível, tais como reconstrução 3D e análise de movimento. A grande maioria dos algoritmos de rastreamento de características não possui uma incerteza associada a posição estimada das características sendo rastreadas, informação esta de extrema importância, considerando sua vasta aplicabilidade. Exatamente este o foco principal deste trabalho, onde introduzimos um framework genérico que expande algoritmos de rastreamento de tal forma que eles possam propagar também informações de incerteza. Neste trabalho, por questão de simplicidade, utilizamos o algoritmo de rastreamento de características Kanade-Lucas-Tomasi (KLT) para demonstrar as vantagens do nosso método, denominado Unscented Feature Tracking (UFT). A abordagem consiste na introdução de Variáveis Aleatórias Gaussianas (GRVs) para a representação da localização dos pontos característicos, e utiliza a Transformada Unscented com Escala (SUT) para propagar e combinar GRVs. Mostramos uma aplicação do UFT em um procedimento de bundle adjustment, onde a função custo leva em conta a informação das GRVs, fornecendo melhores estimativas. O método é robusto, considerando que identifica e descarta anomalias, que podem comprometer de maneira expressiva o resultado de tarefas que utilizam as correspondências. Experimentos com seqüências de imagens reais e sintéticas comprovam os benefícios do método proposto / Abstract: To determine reliable correspondences between a pair of images is a fundamental problem in the computer vision community. It is the foundation of several high level tasks, such as 3D reconstruction and motion analysis. Although there are many feature tracking algorithms, most of them do not maintain information about the uncertainty of the feature locations' estimates. This information is very useful, since large errors can disturb the results of the correspondence-based tasks. This is the goal of this work, a new generic framework that augments feature tracking algorithms so that they also propagate uncertainty information. In this work, we use the well-known Kanade-Lucas-Tomasi (KLT) feature tracker to demonstrate the benefits of our method, called Unscented Feature Tracking (UFT). The approach consists on the introduction of Gaussian Random Variables (GRVs) for the representation of the features' locations, and on the use of the Scaled Unscented Transform (SUT) to propagate and combine GRVs. We also describe an improved bundle adjustment procedure as an application, where the cost function takes into account the information of the GRVs, and provides better estimates. Experiments with real and synthetic images confirm that UFT improves the quality of the feature tracking process and is a robust method for detect and reject outliers / Mestrado / Visão Computacional / Mestre em Ciência da Computação

A sincronização de imagens é um problema inerente às modalidades de imagens médicas que envolvam órgãos com movimentos quase-periódicos, como o coração. Assim, durante a aquisição de imagens de ultra-som intravascular (USIV) com pullback automático, tem-se a interferência do movimento cardíaco. Isto é visível observando-se um corte longitudinal da seqüência, pois há presença de um artefato característico tipo "dente-de-serra". Acredita-se que este é devido ao movimento do referencial de aquisição das imagens (cateter) com relação ao objeto de estudo (as coronárias). O objetivo deste trabalho é obter imagens que estejam em fase com o ciclo cardíaco, de forma que torne possível uma reconstrução tridimensional da coronária sem esta interferência de movimento baseando-se somente nas características da própria seqüência de imagens. Isto é importante, pois a maioria dos exames deste tipo não possui nenhum sinal adicional como o eletrocardiograma - ECG. A partir das imagens, extraíram-se sinais com diferentes abordagens que contêm informação sobre a quase-periodicidade da seqüência de quadros. Estes foram calculados a partir da média de intensidade da imagem (AI), diferença de intensidade média (AID), correlação cruzada (CoefCross) e informação mútua (MI) entre duas imagens consecutivas. Analisaram-se os sinais primeiramente em imagens simuladas, as quais foram testadas em diferentes condições de ruído speckle, contraste e características de paciente. Posteriormente, a metodologia foi testada em um exame real, e comparadas com a referência (ECG). De forma geral, para as imagens simuladas obtiveram-se bons resultados para todos os tipos de sinal (AI, AID, CoefCross e MI), com desempenhos robustos, acima de 95,0% de verdadeiros positivos e 2,3% de falsos positivos. E, para imagens reais, houve bons resultados para os sinais CoefCross e MI, com 97,4% de verdadeiros positivos e 2,5% de falsos positivos. A metodologia também se mostrou independente de parâmetros livres como limiares. Em trabalhos futuros, a metodologia pode ser testada em mais casos reais.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLNF.pdf: 4018611 bytes, checksum: ea78018b6d7b7ed5c77ddfac55ab78c3 (MD5) Previous issue date: 2003-05-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Space researches have been carried with the objective to forecast solar explosions, through images obtained by satellites equipped with X-ray telescopes. The highresolution solar images allow the study of the spatio-temporal dynamics of plasmamagnetic structures in arc shape, denominated coronal loops. The coronal loops can provide important information about the solar explosions dynamics that may cause serious perturbations in terrestrial communication systems. However, this information is subject to errors due to the spatial limitation imposed by bidimensional images. Motivated by the need to extract information of the tridimensional structure of the coronal loops, a method for 3D reconstruction of coronal loops from two X-ray tomographic images captured by the Japanese satellite Yohkoh was developed. This method of 3D reconstruction based on image morphing generates the intermediate images of the transversal sections of the loop using a image warping method controlled by a Bezier curve and an approach to Image 3D Interpolation using Bayesian Estimation Theory. Due to the need for the 3D reconstruction of the coronal loops in a reasonable time for study of the spatiotemporal dynamics, a parallel program was implemented to execute in a high performance parallel machine. / Pesquisas espaciais estão sendo realizadas com o objetivo de prever as explosões solares, através de imagens capturadas por satélites equipados com telescópios de raios-X. As imagens solares de alta resolução possibilitam o estudo da dinâmica espaço-temporal de estruturas plasma-magnéticas em forma de arco, denominadas arcos coronais. Os arcos coronais podem fornecer informações importantes sobre a dinâmica das explosões solares, que podem causar sérias perturbações nos sistemas de comunicação terrestre. No entanto, estas informações estão sujeitas a erros devido à limitação espacial imposta pelas imagens bidimensionais. Motivado pela necessidade de extrair informações da estrutura tridimensional dos arcos coronais, um método para reconstrução 3D de arcos coronais a partir de duas imagens tomográficas de raios-X observadas pelo satélite japonês Yohkoh foi desenvolvido. Este método de reconstrução 3D baseado em metamorfose de imagens gera as imagens intermediárias de seções transversais do arco coronal usando um método de deformação de imagens controlado por uma curva Bezier e um método de Interpolação 3D de Imagens usando a Teoria de Estimação Bayesiana. Devido à necessidade de reconstrução 3D de arcos coronais em um tempo razoável para estudo da dinâmica espaço-temporal, um programa paralelo de reconstrução 3D foi implementado para executar em uma máquina paralela de alto desempenho.

Due to the widespread acceptance of Synthetic Aperture Radar (SAR) imagery by the scientific community in recent years, SAR system design faces ever increasing demands for wide coverage of high resolution images. This represents a challenging task, since conventional monostatic SAR system are inherently subject to a compromise between the achievable resolution and the width of the imaged swath. In this context, multi-channel SAR systems arise as a promising alternative to overcome this limitation and achieve high-resolution wide-swath (HRWS) SAR imaging. Their operation requires the acquisition of more information about the scene through multiple channels and suitable digital beamforming techniques to adequately combine the output data. The innovative Multi-Channel Reconstruction Algorithm (MCRA) was recently introduced as a suitable alternative for the processing required by multi-channel SAR systems in azimuth. This thesis performs and evaluates on a demonstration of the capabilities of this algorithm employing real SAR multi-channel data acquired by DLR's new airborne system F-SAR. The combination of up to four different channels is performed, and analyzes of the algorithm performance follow, especially with regard to ambiguity suppression. The impact of channel imbalances in the residual ambiguity levels is considered and different channel balancing methods are assessed. Following the algorithm's success in yielding high quality reconstructed images given adequately balanced channels, focus is turned to balancing alternatives, with special interest in methods applicable to aliased data. Blind equalization techniques are employed to develop a version of the reconstruction algorithm with increased robustness to channel imbalances following a certain error model. Performance assessments of the alternative strategy are performed both for controlled imbalances following the design model and real unknown imbalances found on F-SAR data.

Existe na indústria o interesse em utilizar as informações da tomografia computadorizada a fim de conhecer o interior (i) dos objetos industriais fabricados ou (ii) das máquinas e seus meios de produção. Nestes casos, a tomografia tem como finalidade (a) controlar a qualidade do produto final e (b) otimizar a produção, contribuindo na fase piloto dos projetos e na análise da qualidade dos meios sem interromper a produção. O contínuo controle de qualidade dos meios de produção é a chave mestra para garantir a qualidade e a competitividade dos produtos. O Centro de Tecnologia das Radiações (CTR), do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN-SP) vem desenvolvendo esta tecnologia para fins de análises de processos industriais há algum tempo. Atualmente, o laboratório tem desenvolvido três gerações de tomógrafos: (i) primeira geração; (ii) terceira geração; e (iii) tomógrafo Instant Non-Scanning. Os algoritmos de reconstrução de imagens tomográficas tem uma importância relevante para o funcionamento ideal desta tecnologia. Nesta tese, foram desenvolvidos e analisados os algoritmos de reconstrução de imagens tomográficas para serem implementados aos protocolos experimentais dos tomógrafos. Os métodos de reconstrução de imagem analítico e iterativo foram desenvolvidos utilizando o software Matlab® r2013b. Os algoritmos iterativos apresentaram imagens com melhor resolução espacial comparado com as obtidas pelo método analítico. Entretanto as imagens por método analítico apresentaram menos ruídos. O tempo para obtenção de imagem pelo método iterativo é relativamente elevado, e aumenta conforme aumenta a matriz de pixels da imagem. Já o método analítico fornece imagens instantâneas. Para as reconstruções de imagens utilizando o tomógrafo Instant Non-Scanning, as imagens pelo método analítico não apresentaram qualidade de imagem satisfatória comparada aos métodos iterativos. / There is an interest in the industry to use the CT information in order to know the interior (i) of the manufactured industrial objects or (ii) the machines and their means of production. In these cases, the purpose of the tomography systems is to (a) control the quality of the final product and (b) to optimize production, contributing to the pilot phase of the projects and to analyze the quality of the means without interrupting he line production. Continuous quality assurance of the means of production is the key to ensuring product quality and competitiveness. The Radiation Technology Center of the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN/CNEN-SP) has been developing this technology for the purpose of industrial analysis. Currently the laboratory has developed three generations of tomography systems: (i) first generation; (ii) third generation; and (iii) Instant Non-Scanning tomography. The algorithms for the reconstruction of tomographic images are of relevant importance for the optimal functioning of this technology. In this PhD thesis, the reconstruction algorithms of tomographic images were developed and analyzed to be implemented to the tomography systems developed. The analytical and iterative image reconstruction methods were developed using the software Matlab® r2013b. The iterative algorithms presented images with better spatial resolution compared to those obtained by the analytical method; however the images of the analytical method presented be less image noisy. The time to obtain the image by the iterative method is high, and increases as the image matrix increases, while the analytical method provides fast images. For images reconstructions using the Instant Non-Scanning tomography system, the images by the analytical method did not present satisfactory image quality compared to the iterative methods.

Existe na indústria o interesse em utilizar as informações da tomografia computadorizada a fim de conhecer o interior (i) dos objetos industriais fabricados ou (ii) das máquinas e seus meios de produção. Nestes casos, a tomografia tem como finalidade (a) controlar a qualidade do produto final e (b) otimizar a produção, contribuindo na fase piloto dos projetos e na análise da qualidade dos meios sem interromper a produção. O contínuo controle de qualidade dos meios de produção é a chave mestra para garantir a qualidade e a competitividade dos produtos. O Centro de Tecnologia das Radiações (CTR), do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN-SP) vem desenvolvendo esta tecnologia para fins de análises de processos industriais há algum tempo. Atualmente, o laboratório tem desenvolvido três gerações de tomógrafos: (i) primeira geração; (ii) terceira geração; e (iii) tomógrafo Instant Non-Scanning. Os algoritmos de reconstrução de imagens tomográficas tem uma importância relevante para o funcionamento ideal desta tecnologia. Nesta tese, foram desenvolvidos e analisados os algoritmos de reconstrução de imagens tomográficas para serem implementados aos protocolos experimentais dos tomógrafos. Os métodos de reconstrução de imagem analítico e iterativo foram desenvolvidos utilizando o software Matlab® r2013b. Os algoritmos iterativos apresentaram imagens com melhor resolução espacial comparado com as obtidas pelo método analítico. Entretanto as imagens por método analítico apresentaram menos ruídos. O tempo para obtenção de imagem pelo método iterativo é relativamente elevado, e aumenta conforme aumenta a matriz de pixels da imagem. Já o método analítico fornece imagens instantâneas. Para as reconstruções de imagens utilizando o tomógrafo Instant Non-Scanning, as imagens pelo método analítico não apresentaram qualidade de imagem satisfatória comparada aos métodos iterativos. / There is an interest in the industry to use the CT information in order to know the interior (i) of the manufactured industrial objects or (ii) the machines and their means of production. In these cases, the purpose of the tomography systems is to (a) control the quality of the final product and (b) to optimize production, contributing to the pilot phase of the projects and to analyze the quality of the means without interrupting he line production. Continuous quality assurance of the means of production is the key to ensuring product quality and competitiveness. The Radiation Technology Center of the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN/CNEN-SP) has been developing this technology for the purpose of industrial analysis. Currently the laboratory has developed three generations of tomography systems: (i) first generation; (ii) third generation; and (iii) Instant Non-Scanning tomography. The algorithms for the reconstruction of tomographic images are of relevant importance for the optimal functioning of this technology. In this PhD thesis, the reconstruction algorithms of tomographic images were developed and analyzed to be implemented to the tomography systems developed. The analytical and iterative image reconstruction methods were developed using the software Matlab® r2013b. The iterative algorithms presented images with better spatial resolution compared to those obtained by the analytical method; however the images of the analytical method presented be less image noisy. The time to obtain the image by the iterative method is high, and increases as the image matrix increases, while the analytical method provides fast images. For images reconstructions using the Instant Non-Scanning tomography system, the images by the analytical method did not present satisfactory image quality compared to the iterative methods.