O presente trabalho descreve uma proposta para a representação geométrica de imagens. Através da subdivisão espacial adaptativa de uma imagem em triângulos, uma representação simplificada da estrutura da imagem pode ser obtida. Demonstramos que a representação gerada é adequada para aplicações como a segmentação e a compressão de imagens. O método de segmentação de imagens desenvolvido faz uso deste tipo de representação para obter resultados robustos e compactos, comparados a outros métodos existentes na literatura, e adequado para aplicações como a detecção, descrição e codificação de objetos. Utilizando uma representação geométrica semelhante a métodos de modelagem de superfícies, criamos um novo método de compressão de imagens que apresenta vantagens em relação a outros métodos existentes, em especial na compressão de imagens sem perdas.

[pt] Este trabalho introduz o conceito de Dimensão Fractal de imagens, além de fazer uma aplicação de alguns métodos usuais de segmentação, visando o controle automático de falhas em tecidos têxteis. Foi desenvolvido um sistema dedicado à indústria têxtil objetivando a detecção de possíveis falhas. Uma indústria têxtil se particulariza por ter produção contínua. A característica planar dos produtos finais deste tipo de produção torna, de uma forma geral, inviável a utilização das técnicas de extração de características morfológicas ou geométricas, usualmente empregadas em sistemas de controle de qualidade baseados na visão. Basicamente o sistema implementado compara informações obtidas de imagens digitalizadas. Estas informações variam de acordo com o método escolhido que pode ser um dos dois grupos: métodos de segmentação e dimensão fractal. Para implementação no sistema, métodos de segmentação conhecidos foram adaptados e aperfeiçoados visando a determinação de variações em uma imagem do produto (o que caracteriza a existência de uma falha). Na utilização da Dimensão Fractal como uma ferramenta para análise de imagens e controle de qualidade utiliza-se um algoritmo eficiente. Este algoritmo calcula os valores de dimensão fractal de imagens em toda a região teoricamente admissível (2 menor ou igual DF menor ou igual 3). O sistema implementado foi experimentado em tecidos planos, onde os vários métodos foram comparados quanto a sua eficiência, precisão e aplicabilidade. / [en] This work presents na application of Fractal Dimension and Segmentation techniques for Automated Visual Inspection. A System was developed for textile industries that aims automatic failure detection. Such as birch wood board and steel slabs industries, this environment has particular characteristics in which morphological feature extraction can not be used for visual quality control. The System compare data of the digital images. These images data depend on the selected method. Two methods can be used: segmentation or fractal dimension. Segmentation techniques were adapted and improved in order to detect variations of the product s images (signal of defect). The image analysis by the use of fractal dimension is based on a efficient algorithm. This algorithm calculate the fractal dimension images values throughout the range between two and three (2 less than or equal to DF less than or equal to 3). The system have been tested using textile images and the techniques were compared by its efficiency, accuracy and application.

O presente trabalho descreve uma proposta para a representação geométrica de imagens. Através da subdivisão espacial adaptativa de uma imagem em triângulos, uma representação simplificada da estrutura da imagem pode ser obtida. Demonstramos que a representação gerada é adequada para aplicações como a segmentação e a compressão de imagens. O método de segmentação de imagens desenvolvido faz uso deste tipo de representação para obter resultados robustos e compactos, comparados a outros métodos existentes na literatura, e adequado para aplicações como a detecção, descrição e codificação de objetos. Utilizando uma representação geométrica semelhante a métodos de modelagem de superfícies, criamos um novo método de compressão de imagens que apresenta vantagens em relação a outros métodos existentes, em especial na compressão de imagens sem perdas.

O presente trabalho descreve uma proposta para a representação geométrica de imagens. Através da subdivisão espacial adaptativa de uma imagem em triângulos, uma representação simplificada da estrutura da imagem pode ser obtida. Demonstramos que a representação gerada é adequada para aplicações como a segmentação e a compressão de imagens. O método de segmentação de imagens desenvolvido faz uso deste tipo de representação para obter resultados robustos e compactos, comparados a outros métodos existentes na literatura, e adequado para aplicações como a detecção, descrição e codificação de objetos. Utilizando uma representação geométrica semelhante a métodos de modelagem de superfícies, criamos um novo método de compressão de imagens que apresenta vantagens em relação a outros métodos existentes, em especial na compressão de imagens sem perdas.

[pt] Exames de ultrassom possuem um importante papel na obstetrícia devido a seu baixo custo, baixo risco e sua capacidade de execução em tempo real. O advento da ultrassonografia tridimensional possibilitou o uso do volume fetal como medida biométrica para monitorar seu desenvolvimento. A quantificação do volume do feto requer um processo prévio de segmentação, que consiste na rotulação dos pixels pertencentes ao objeto de interesse em uma imagem digital. Não existe, entretanto, um método padrão para a realização da volumetria fetal e a maioria dos estudos conta com a realização de segmentações manuais, que demandam uma alta carga de trabalho repetitivo. A segmentação de imagens de ultrassom é particularmente desafiadora devido à presença de artefatos como o ruído speckle e sombras acústicas e ao fato de que o contraste entre as regiões de interesse é muitas vezes baixo. Neste trabalho, desenvolvemos e testamos um método semiautomático de segmentação do feto em exames de ultrassom 3D. Devido às dificuldades citadas, bons métodos de segmentação em imagens de ultrassom devem fazer uso de características esperadas das estruturas específicas a serem segmentadas. Esse pensamento guiou o desenvolvimento da nossa metodologia que, através uma sequência de passos simples, antingiu bons resultados quantitativos na tarefa de segmentação. / [en] Ultrasound exams have an important role in obstetrics due to its low cost, low risk and real-time capabilities. The advent of three-dimensional ultrasonography has made possible the use of the fetal volume as a biometric measurement to monitor its development. The quantification of the fetal volume requires a previous process of segmentation, which consists in the labelling of the pixels that belong to the object of interest in a digital image. There isn t, however, a standard methodology for fetal volumetry and most studies rely on manual segmentations. The segmentation of ultrasound images is particularly challenging due to the presence of artifacts as the speckle noise and acoustic shadows, and the fact that the contrast between regions of interest is commonly low. In this study, we have developed and tested a semiautomatic method of fetal segmentation in 3D ultrasound exams. Due to the aforementioned difficulties, good ultrasound segmentation methods need to make use of expected characteristics of the specific segmented structures. This thought has guided the development of our methodology that, through a sequence of simple steps, achieved good quantitative results in the segmentation task.

In abridging the central ideas examined in the present dissertation, we could mention the necessity and importance to the businesman in the possibility to use market potencial datas in the management of his company. The advantages wich derive from the correct use of information about this substance an numberless because for example, they permit abetterdecision about the market zones for the salesman, or then, to distribute according do the buyng capacity of each sales zone, the promotional effort to be used;it also allows to determinate the companies market penetration, and further, permit the establishment of the sales quotas more in line with the salesmen. Another important item of market potencial is that it facilitates the accurate analysis of companies sales. We also approach the theoretical ideas that guide the practi cal development of this dissertation of wich major objective is to inform the "entrepeneur" that sellgoods of convinience of the different potential relative markets, microzone by microzone of the southern states of Brazil, aport of the proceeding a composition of the three hypothesis here described. Abreviating we can acertain two of the hypothesis were already confirmed and that the other wasn't. But there are strong Signs that the process of this comprovation has already begun.

In abridging the central ideas examined in the present dissertation, we could mention the necessity and importance to the businesman in the possibility to use market potencial datas in the management of his company. The advantages wich derive from the correct use of information about this substance an numberless because for example, they permit abetterdecision about the market zones for the salesman, or then, to distribute according do the buyng capacity of each sales zone, the promotional effort to be used;it also allows to determinate the companies market penetration, and further, permit the establishment of the sales quotas more in line with the salesmen. Another important item of market potencial is that it facilitates the accurate analysis of companies sales. We also approach the theoretical ideas that guide the practi cal development of this dissertation of wich major objective is to inform the "entrepeneur" that sellgoods of convinience of the different potential relative markets, microzone by microzone of the southern states of Brazil, aport of the proceeding a composition of the three hypothesis here described. Abreviating we can acertain two of the hypothesis were already confirmed and that the other wasn't. But there are strong Signs that the process of this comprovation has already begun.

In abridging the central ideas examined in the present dissertation, we could mention the necessity and importance to the businesman in the possibility to use market potencial datas in the management of his company. The advantages wich derive from the correct use of information about this substance an numberless because for example, they permit abetterdecision about the market zones for the salesman, or then, to distribute according do the buyng capacity of each sales zone, the promotional effort to be used;it also allows to determinate the companies market penetration, and further, permit the establishment of the sales quotas more in line with the salesmen. Another important item of market potencial is that it facilitates the accurate analysis of companies sales. We also approach the theoretical ideas that guide the practi cal development of this dissertation of wich major objective is to inform the "entrepeneur" that sellgoods of convinience of the different potential relative markets, microzone by microzone of the southern states of Brazil, aport of the proceeding a composition of the three hypothesis here described. Abreviating we can acertain two of the hypothesis were already confirmed and that the other wasn't. But there are strong Signs that the process of this comprovation has already begun.

[pt] Esta dissertação visa investigar técnicas de segmentação semântica para a análise de dados de observação da Terra. Dois são os objetivos perseguidos neste estudo. O primeiro é avaliar o potencial de técnicas de segmentação semântica como opção aos métodos tradicionais de segmentação de imagens que tipicamente ignoram a informação semântica. O segundo objetivo consiste em comparar a segmentação semântica com a abordagem típica baseada em objeto (OBIA). O estudo apoia-se numa implementação de segmentação semântica baseada em Campos Aleatórios Condicionais. A estratégia baseada em objeto é representada neste estudo pelo algoritmo de segmentação conhecido como Multiresolução. O classificador Florestas Aleatórias (Random Forests) é utilizado para gerar os chamados potenciais de associação dos campos aleatórios condicionais, bem como para realizar a tarefa de classificação na cadeia de processamento típico da abordagem baseada em objeto. Experimentos realizados sobre duas imagens de altíssima resolução espacial (8 cm) indicaram uma clara superioridade da segmentação semântica, tanto em termos de acurácia espacial quanto de acurácia temática. Embora carentes de uma análise mais aprofundada que permita a generalização de suas conclusões, os resultados obtidos no presente estudo provêm elementos suficientes para encorajar a pesquisa futura sobre a aplicação da segmentação semântica na composição de estratégias sofisticadas de classificação de imagens, em particular sendo parte de modelos baseadas em objeto. / [en] This dissertation investigates semantic segmentation techniques for the analysis of Earth observation data. This study has two main task. The first one is to assess the potential of semantic segmentation techniques as an option to traditional image segmentation methods that typically ignore the semantic information. The second objective is to compare the semantic segmentation with the typical objectbased approach (OBIA). The study is based on an implementation of semantic segmentation based on Conditional Random Fields. The object-based approach is represented in this study by the segmentation algorithm known as Multiresolution. The Random Forests classifier is used to generate the association potentials for the conditional random fields and to perform the classification task in a representative implementation of the typical object-based approach. Experiments carried out on two high spatial resolution images (8 cm) indicated a clear superiority of semantic segmentation, both in terms of spatial accuracy and thematic accuracy. Although a more extensive analysis is required for the generalization of the aforementioned conclusions, the results of this study provide enough evidence to encourage a future research on the use of semantic segmentation to compose sophisticated image classification models, in particular being part of models inspired in the OBIA approach.

[pt] A ocupação informal nas periferias dos centros urbanos brasileiros cresce de modo acelerado. O Sensoriamento Remoto provê técnicas eficientes para medir esta expansão. Em cidades com topografia acidentada, como o Rio de Janeiro, a expansão inicial, preponderantemente horizontal, acaba dando lugar à expansão vertical, à medida que novos pavimentos vão sendo construídos sobre edificações já existentes. Para estimar o crescimento de assentamentos deste tipo requerem-se, portanto, técnicas de medição 3D. Esta pesquisa propõe um método para produção de Modelos Digitais de Superfície (MDS) a partir de pares estereoscópicos de imagens fotogramétricas digitais. O método tem como entrada um MDS inicial calculado a partir de um par de imagens estereoscópicas sem qualquer conhecimento a priori da semântica da cena imageada. O MDS de entrada é então refinado levando-se em conta informação relativa à geometria das edificações identificadas. O método baseia-se no conhecimento a priori de que edificações em assentamentos informais de grandes centros urbanos no Brasil têm em geral altura aproximadamente constante. O processo envolve três passos principais: primeiramente são identificados os topos das edificações em cada par de imagens estereoscópicas. Em seguida, as regiões de topo homólogas são pareadas. O terceiro passo envolve a extração 3D das edificações. Ao final, obtém-se um MDS mais exato do que o inicial, além de uma imagem rotulada com a semântica dos objetos identificados. Os resultados obtidos com base nos experimentos realizados sobre imagens aéreas de uma área teste do município do Rio de Janeiro apresentaram uma melhora significativa de acurácia relativamente ao MDS de entrada. / [en] Informal settlements in many Brazilian urban centers are growing up quickly. Remote Sensing techniques provide a cost-effective mean to measure such an expansion. In cities with rough topography, like the city of Rio de Janeiro, the initial expansion, predominantly horizontal, is gradually being shifted to vertical, as new floors are being built on the existing buildings. To estimate the changing of such type of buildings, 3D measuring techniques are required. This research proposes a method for generating Digital Surface Model (DSM) from digital photogrammetry techniques. The method takes an initial DSM calculated from a pair of stereoscopic images as input. These models have no knowledge of image scenes semantics. The input DSM is refined taking into account the information about the geometry of buildings identified by a process of segmentation and interpretation applied to both images of the stereo pair. The method is based on a priori knowledge that buildings from informal settlements in large urban centers in Brazil generally have their roof tops at approximately constant height (flat roofs). The process involves three main steps: firstly the tops of buildings are identified in each pair of stereoscopic images. Then, the regions corresponding to the top of the buildings are matched. The third step involves the 3D extraction of those buildings. Finally, the method generates a more accurate DSM plus an image label with the semantics of the identified buildings. The results obtained in the experiments on airborne imagery of a test area in the city of Rio de Janeiro showed a significant improvement in the original DSM, as it takes into account the semantics of the 3D reconstructed buildings.