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Retificação de imagens de documentos capturados por dispositivos móveis utilizando transformada de hough e histogramas de gradientes orientadosMONTENEGRO, Robson David 12 June 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-06-12 / Diversas maneiras de armazenamento e transmissão de informação em meio digital estão
disponíveis devido ao contínuo crescimento tecnológico. Porém, grande parte das informações
relevantes permanece armazenada em meio físico, como: livros, certidões, contratos e documentos
pessoais. Existe um grande esforço para realizar a transposição dessas informações
para meios digitais de forma a facilitar o acesso e utilização de meios de comunicação mais
modernos. Os scanners fornecem a maneira mais popular de se obter esta transposição, porém,
estes dispositivos muitas vezes não oferecem portabilidade e custo adequados. A utilização de
dispositivos móveis, tais como celulares, para captura de imagens de documento tem se mostrado
uma alternativa viável aos tradicionais scanners de mesa. Isto se deve a sua facilidade de uso,
portabilidade e barateamento de seu hardware que facilitou sua popularização. Porém, por se
tratar de captura em um ambiente menos controlado, documentos digitalizados desta forma
apresentam distorções que comprometem a sua legibilidade tais como: perspectiva, embassamento,
baixa resolução, interação do conteúdo com o background e curvatura das linhas de
texto. Trabalhos recentes tratam este problema utilizando diferentes abordagens, muitos destes,
de maneira eficaz. Entretanto, estas técnicas são fortemente dependentes do conteúdo textual
presente nos documentos. Esta dissertação apresenta uma nova abordagem para realizar correção
de imagens capturadas por dispositivos móveis baseado-se apenas em características morfológicas
do documento. O método é dividido em três etapas. A primeira é o pré-processamento
responsável por ajustar o contraste da imagem. Depois, as bordas do documento são definidas
utilizando uma abordagem híbrida do descritor de Gradiente de Histogramas Orientados com
a Transformada de Hough. Por último, a superfície deformada do documento é mapeada para
uma superfície retangular corrigida. O algoritmo foi experimentado em diversas configurações
de seus parâmetros livres em uma base de documentos pessoais coletada para este trabalho. O
menor erro obtido foi de 4,08% e, além disto, as imagens corrigidas foram processadas por
sistemas de OCRs e os resultados quantitativos mostram que o algoritmo proposto melhorou
substancialmente a legibilidade das imagens. / Several ways of information storage and transmission in digital media emerged due to technological progress. However, much of the relevant information remains stored on physical media, such as books, certificates, contracts and personal documents. Much effort has been made to carry out the transposition of this information to digital media in order to facilitate access and use modern communication channels. The scanners provide the most popular way to obtain this transposition, however, these devices often do not offer adequate portability and are usually expensive. The use of mobile devices such as cell phones, for document imaging has proven to be a suitable alternative to traditional table scanners. This is due to its ease of use, portability and cheapness of their hardware which facilitated its popularization. However, documents acquired in a less controlled environment, have distortions that muddle its readability such as perspective, blur, low resolution, interaction of the content and the background and curled text lines. Recent works address this problems using different approaches, many of these, efficiently. However, these techniques are strongly dependent on the textual content in the document images. This dissertation presents a new algorithm to rectify images acquired by mobile devices based only on morphological features of the document image. The method is divided into three steps. First is the preprocessing when the image contrast is adjusted. Then, the document edges are determined using a hybrid approach of Hough Transform and Histogram of Oriented Gradients descriptor. Finally, the warped surface of the document is mapped to a rectangular surface. The algorithm has been tested in several configurations in a personal document image base collected for this work. The best error rate was 4.08 % and, moreover, the corrected images were processed by OCR systems and quantitative results shows that the proposed algorithm has significantly improved readability of the images.
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O humano em Edgar Morin: contribuições para a compreensão da integralidade na reflexão pedagógicada Conceição de Melo Amorim, Maria January 2003 (has links)
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Previous issue date: 2003 / A dissertação tem o objetivo de apresentar a concepção de homo complexus no
pensamento filosófico de Edgar Morin e sua contribuição para a idéia de
integralidade na reflexão pedagógica. Realiza uma análise crítica da filosofia
moriniana que postula a superação da visão unilateral a partir do
reconhecimento dos caracteres antagonistas e complementares existentes no
ser humano: sapiens e demens, prosaicus e poeticus, faber e ludens, empiricus
e imaginarius, economicus e consumans. Constatou-se que na Pedagogia
Moderna houve um desequilíbrio que salientou, principalmente, o homo sapiensprosaicus-
faber-empiricus-economicus, negligenciando as outras dimensões do
ser humano
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COSE: sistema de segmentação de imagens colaborativoBARBOSA, Pedro Augusto Lopes 10 September 2014 (has links)
Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-05T20:54:35Z
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Previous issue date: 2014-09-10 / Biólogos cada vez mais necessitam de dados quantitativos para realizar suas pesquisas. Estes dados podem ser extraídos de imagens adquiridas através de técnicas de microscopia – e.g. microscopia eletrônica, microscopia confocal, etc. - e de técnicas de processamento de imagens e visão computacional. Uma das técnicas frequentemente utilizadas é a segmentação de imagens, uma tarefa que consiste em particionar a imagem em regiões que representam ou compõem os objetos de interesse. Por exemplo, detectar células cancerosas particionando a imagem entre regiões de célula e regiões que não são células; em seguida, outra etapa de processamento é necessária para, baseada nos dados quantitativos obtidos a partir da segmentação, identificar quais das células são cancerosas. Dado que, historicamente, na maioria dos casos não sabemos como elaborar algoritmos de segmentação suficientemente eficazes para realizar o processamento de imagens de maneira ótima, este trabalho propõe uma plataforma web que alia esforços de computadores e usuários para a obtenção dos resultados desejados. O sistema deve ser eficiente, escalável para centenas de usuários, de fácil interpretação para usuários com diferentes níveis de educação e que possa gerar bons resultados de maneira semiautomática. A combinação de segmentações é uma etapa de crucial importância de todo o processo de segmentação colaborativa. É nesta etapa em que as várias segmentações de diferentes usuários são combinadas para obter um resultado final com a menor quantidade de erros possível. A ideia fundamental é que o erro cometido por cada usuário, individualmente, seja compensado pelos acertos dos outros usuários. Para tanto, este trabalho apresenta uma técnica de combinação de segmentações baseada no algoritmo de Distance Transform e binarização de Otsu. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que a resolução de problemas de processamento de imagem de maneira colaborativa é um caminho promissor. Além disto, a técnica de combinação de segmentações apresentada possui desempenho satisfatório e tempo de execução comparável ao voto majoritário. / Biologists increasingly require more quantitative data for their researches purposes. These data can be extracted from images acquired through microscopy techniques - e.g. electron microscopy, confocal microscopy, etc. - and computer vision and image processing techniques. Image segmentation is often used for this purpose. It is an image processing technique which aims to partition the image into regions that represent objects of interest. For example, image segmentation could be used to detect cancer cells by partitioning a medical image in regions corresponding to cells. And based on the quantitative data obtained from the segmentation step a further processing step would classify these cell regions as being a cancer cell or not. In the most of the cases we do not know how to elaborate segmentation algorithms efficient enough to achieve an optimal segmentation, this work proposes a web platform where users and computers work together to achieve the desired results. The system may be efficient, scalable to hundreds of users, easy to use for users of different levels of education and has to be able to generate good results in a semiautomatic way. The segmentation merge is one of the most important step for the whole collaborative segmentation system. At this stage the segmentation made by each user is merged into a resultant segmentation which may have a minimal amount of error. The fundamental idea is that the error committed by each user individually is balanced with the success of another users. Then, this work presents a new segmentation merge technique based on Distance Transform and Otsu thresholding. This work has shown that the resolution of image processing problems collaboratively is a promising approach. Furthermore, the segmentation merge technique presented has shown satisfactory performance and execution time comparable to the majority vote execution time.
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Uma Abordagem Dinâmica para Detecção e Seguimento de Face em Vídeos Coloridos em Ambientes Não ControladosPASSARINHO, C. J. P. 17 December 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-12-17 / Este projeto destina-se a investigar técnicas de processamento de imagens digitais para detecção e reconhecimento de faces na multidão. Este sistema pode ser utilizado para auxílio na identificação de indivíduos em situações de supervisão e segurança, bem como reconhecimento de pessoas desaparecidas. O sistema deverá ser capaz de representar faces de maneira robusta e compacta, possibilitando a distinção de indivíduos em tempo hábil.
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Utilizando Contexto na Representação de Imagens para Classificação de CenasGAZOLLI, K. A. S. 27 June 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-06-27 / A classifica¸cao de cenas ´e um campo bastante popular na ´area de visao computacional
e encontra diversas aplica¸coes tais como: organiza¸cao e recupera¸cao de imagem baseada
em conte´udo, localiza¸cao e navega¸cao de robos. No entanto, a classifica¸cao autom´atica de
cenas ´e uma tarefa desafiadora devido a diversos fatores, tais como, ocorrencia de oclusao,
sombras, reflexoes e varia¸coes nas condi¸coes de ilumina¸cao e escala.
Dentre os trabalhos que objetivam solucionar o problema da classifica¸cao autom´atica de
cenas, estao aqueles que utilizam transformadas nao-param´etricas e aqueles que tem obtido
melhora no desempenho de classifica¸cao atrav´es da explora¸cao da informa¸cao contextual.
Desse modo, esse trabalho propoe dois descritores de imagens que associam informa¸cao
contextual, ou seja, informa¸cao advinda de regioes vizinhas, a um tipo de transformada
nao-param´etrica. O objetivo ´e propor uma abordagem que nao eleve demasiadamente
a dimensao do vetor de caracter´ısticas e que nao utilize a t´ecnica de representa¸cao
intermedi´aria bag-of-features, diminuindo, assim, o custo computacional e extinguindo a
necessidade de informa¸cao de parametros, o que possibilita a sua utiliza¸cao por usu´arios
que nao possuem conhecimento na ´area de reconhecimento de padroes.
Assim, sao propostos os descritores CMCT (Transformada Census Modificada Contextual)
e ECMCT (CMCT Estendido) e seus desempenhos sao avaliados em quatro bases de dados
p´ublicas. Sao propostas tamb´em cinco varia¸coes destes descritores (GistCMCT, GECMCT,
GistCMCT-SM, ECMCT-SM e GECMCT-SM), obtidas atrav´es da associa¸cao de cada um
deles com outros descritores. Os resultados obtidos nas quatro bases de dados mostram
que as representa¸coes propostas sao competitivas, e que provocam um aumento nas taxas
de classifica¸cao, quando comparados com outros descritores.
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Analise de texturas orientadas e palicações na monitoração de multidõesMarana, Aparecido Nilceu 16 December 1997 (has links)
Orientadores: Roberto de Alencar Lotufo, Luciano da Fonseca Costa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Fauculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T08:07:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 1997 / Resumo: Um dos objetivos desta tese é propor novos descritores para a caracterização e classificação de texturas orientadas, inspirados nos sistemas biológicos de visão, dentre os quais o sistema de visão humano, que é particularmente sensível a estímulos retilíneos. A aplicação dos novos descritores, que dependem dos segmentos de retas que são extraídos das imagens através da transformada de Hough, na classificação de texturas orientadas reais apresentou bons resultados. Outro objetivo desta tese foi avaliar a eficácia das medidas de texturas e a relevância das informações sobre orientação na estimação de níveis de densidades de congestionamentos de pessoas. Tal estimação é crucial para o gerenciamento e controle de multidões. A avaliação foi realizada sobre um conjunto de aproximadamente 300 imagens, capturadas na estação de trens de Liverpool Street, em Londres, Reino Unido, utilizando-se 4 medidas de texturas extraídas das imagens por meio dos quatro seguintes métodos: matrizes de dependência espacial dos tons de cinza, segmentos de retas (proposto nesta tese), análise de Fourier e dimensões fractais. As estimações das densidades de congestionamentos são dados em termos das classificações das imagens de entrada em cinco classes de densidades (baixíssima densidade, baixa densidade, densidade moderada, alta densidade e altíssima densidade)... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: One of the goals of this thesis is to present a new method for oriented texture characterization and classification, inspired in biological vision systems, including the human vision system, which are particularly sensitive to rectilinear stimuli. The features proposed, which are based on staight line segments extracted from the image by using the Hough transform, were used to classify real oriented textures, providing good results. Another goal of this thesis was to assess the efficacy of texture measures and the relevance of orientation as means for estimating levels of crowd densities in images. This estimation is crucial for the problem of crowd monitoring and control. The assessment was carried out on a set of almost 300 real images captured from Liverpool Street Train Station, London, UK, using texture measures extracted from the images though the following four different methods: gray level dependence matrices, straight line segments (proposed in this thesis), Fourier analysis, and fractal dimensions. The stimulations of crowd densities are given in terms of the classification of the input image in five classes of densities (very low, low, moderate, high and very high). During the experiments, three types of classifiers were used: neural (implemented according to the Kohonen model), Bayesian, and an approach based on fitting functions... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica
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Automação dos processos de correspondencia e orientação relativa em visão estereoGalo, Mauricio 16 December 2003 (has links)
Orientador: Clesio Luis Tozzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:31:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2003 / Resumo: Um dos problemas mais pesquisados nas áreas de Visão Computacional e Fotogrametria é o da correspondência ou matching de imagens. Este interesse se deve à dificuldade de obtenção de uma solução robusta, uma vez que este problema é malcondicionado. Na medida que se dispõe de seqüências de imagens adquiridas em situações em que se têm convergência, rotação e diferença de escala entre as imagens, a dificuldade aumenta. Deste modo, neste trabalho é proposta uma solução automática da orientação relativa bem como da correspondência de pontos, a partir do procedimento de rotulação por relaxação, para o caso em que são utilizados pares de imagens sujeitas a estes fatores. No algoritmo de rotulação por relaxação proposto, são consideradas múltiplas métricas, tanto no caso do cálculo da similaridade quanto da compatibilidade entre os pares de candidatos à correspondência. Dentre os aspectos que contribuem para a solução pode-se considerar o uso de métricas baseadas em relações angulares numa vizinhança do espaço de primitivas e a injunção epipolar, via o volume do Paralelepípedo de Matching - PM. O uso desta última métrica é possível uma vez que se tem uma estimativa da orientação relativa, sendo mostrado que o volume do PM tem relação com a geometria epipolar e, deste modo, o uso desta métrica evita que sejam obtidas as equações das linhas epipolares conjugadas, bem como o cálculo da distância entre os pontos candidatos às possíveis linhas epipolares. Experimentos com imagens sintéticas e reais indicam que mesmo para situações em que se têm diferenças de escala, rotação e convergência, tanto a orientação relativa é recuperada quanto a maior parte das correspondências são encontradas / Abstract: One of the main research subject in Computer Vision and Photogrammetry is the correspondence problem or image matching. The interest in this subject can be justified once it is considered as an ill-posed problem, and a robust solution is difficulty to be found. In the case where the images are not in a normal disposition, i.e., affected by convergence, rotation and scale difference, the difficulty is even increased. 80, in this work an approach based on relaxation labeling is proposed, where the relative orientation and points correspondences are automatically solved for non-normal pairs of images. In the proposed algorithm, multiples metrics are considered on both, similarity and compatibility computation. Among the metrics used, one of them is the angular relation between the neighborhood at primitive space, and epipolar constraints, via the volume of Matching Parallelepiped - MP. The volume of the MP can be computed when the relative orientation is available, and it was shown that the MP volume is related to the epipolar geometry. Therefore, it is not necessary to compute the epipolar line equations and distances between the candidates to the epipolar lines. Experiments with synthetic and real images indicate that even for situations where scale differences, rotation and convergence are presented, the relative orientation parameters are recovered and most of the correspondences are correctly found / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica
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Avaliação da sensibilidade ao contraste em adultos com esclerose múltipla recorrente- remitenteGuimarães Vieira, Jákina 31 January 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A esclerose múltipla é uma doença desmielinizante e inflamatória do sistema nervoso central com forte evidência autoimune e neurodegenerativa. Este transtorno neurológico afeta predominantemente adultos jovens do sexo feminino e a forma clínica recorrente-remitente representa o curso inicial em 85% dos casos. O prejuízo visual é uma característica singular da esclerose múltipla e pode ser identificado mesmo na fase subclínica. A sensibilidade ao contraste (SC) é o inverso do limiar de contraste e pode ser representada pela função de sensibilidade ao contraste (FSC). A FSC é uma ferramenta utilizada para inferir a resposta do sistema visual à percepção de formas e pode fornecer importantes contribuições para o entendimento do processamento sensorial da visão em doenças que acometam direta ou indiretamente esse sistema. Objetivo: O objetivo desse trabalho foi avaliar a SC na esclerose múltipla com estímulos nos padrões de grade senoidal vertical e de frequências angulares através da mensuração da FSC. Método: Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa com Seres Humanos. A amostra foi composta por 20 participantes entre 21 e 44 anos, 10 com diagnóstico de esclerose múltipla, da forma clínica recorrente-remitente sem história de neurite óptica e com mínimo de 1.0 e máximo de 3.5 pontos na Expanded Disability Status Scale (EDSS). Os outros 10 voluntários eram saudáveis. Todos da amostra apresentaram acuidade visual normal ou corrigida de 20/20. Empregaram-se estímulos visuais acromáticos, circulares e estáticos. A FSC foi estimada com o método psicofísico da escolha forçada, na qual pares de estímulos são sucessivamente apresentados, um com a frequência espacial e o outro neutro, com padrão homogêneo. As frequências espaciais utilizadas foram 0,5; 1,25; 2,5; 4; 7,5; 10 e 20 cpg (ciclos por grau de ângulo visual) para grades senoidais verticais e 1, 2, 4, 24 e 48 ciclos/360º para o estímulo de frequências angulares. Os estímulos foram apresentados em um monitor de vídeo colorido LG Cathodic Ray Tube. A luminância média da tela foi 41,05cd/m2, mensurada com um fotômetro ColorCAL da Cambridge Research Systems. Para responder aos estímulos o voluntário utilizava um mouse a uma distância de 300 cm do monitor. Resultados: Para a análise estatística foram utilizados a ANOVA para medidas repetidas e o teste post-hoc Newman-Keuls. Tanto com o estímulo de frequências angulares quanto com a grade senoidal vertical ocorreu efeito estatisticamente significativo entre os grupos, entre as frequências e entre as frequências*grupos (p<0,001). As pessoas com esclerose múltipla apresentaram menores valores de sensibilidade ao contraste em todas as frequências dos dois estímulos pesquisados. No entanto, houve diferenças significativas nas frequências 1,25; 2,5 e 4 cpg (p<0,001) da grade senoidal vertical e 2, 4 e 24 ciclos/360º (p<0,001) do estímulo de frequências angulares. Conclusão: A SC na esclerose múltipla está alterada também quando avaliada com o estímulo de frequências angulares. Isso reforça que a SC pode contribuir com informações clínicas importantes que auxiliem no reconhecimento dessa doença em estágio precoce
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Retinopatia da prematuridade : incidencia, detecção e fatores relacionados : Hospital de Clinicas - UNICAMPTorigoe, Andrea Mara Simões 04 August 2018 (has links)
Orientador: Keila Miriam Monteiro de Carvalho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-04T14:57:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2005 / Resumo: A retinopatia da prematuridade (RP) é uma das principais causas de cegueira e morbidade visual na infância. Doença vasoproliferativa desenvolve-se a partir da vascularização retiniana imatura e sua detecção precoce e tratamento no estágio limiar ¿ estadio 3, diminui as seqüelas cicatriciais da doença e reduz o risco de perda visual. Doença freqüente com predominância pelos estadios menos avançados e regressão espontânea. Este estudo foi proposto para analisar a incidência e principais características da RP na população de crianças prematuras nascidas no Centro de Atendimento Integral à Saúde da Mulher- Caism - Unicamp, no período de janeiro de 1999 a dezembro de 2003, com vistas ao melhor conhecimento desta afecção. Realizou-se estudo longitudinal prospectivo, descritivo e analítico em coorte de 337 crianças prematuras. Observou-se incidência da RP em qualquer estadio de 28,19%, sendo que 66,67% da RP ocorreram em crianças nascidas com 1000g ou inferior e predominância dos estadios mais precoces da RP. Observou-se 7,37% de incidência para o estadio 3 limiar, sendo esta a freqüência de tratamento por meio de crioterapia para a RP, proporcionando 100% de resolução da doença. O seguimento oftalmológico iniciou-se entre 4 a 6 semanas de idade cronológica (IC) ou 31 a 33 semanas de idade pós-concepção (IPC) e a maturação vascular da retina, em média, ocorreu com 22 semanas de IC, período no qual este seguimento mostrou-se recomendável. A reversão dos diversos estadios da RP para a maturação vascular iniciou-se em uma mesma época, completando-se mais tardiamente nos estadios mais avançados. O peso mostrou-se o fator de risco mais significativo para presença da retinopatia da prematuridade. Na ocorrência de hemorragia intraventricular, a RP foi observada com maior freqüência e mais precocemente, juntamente com baixo peso ao nascimento, idade gestacional e utilização de oxigênio no primeiro mês de vida, que representaram os principais fatores de risco relacionados à RP. Observou-se maior percentual de miopia e estrabismo, no primeiro ano de vida no grupo de crianças que desenvolveu a RP e necessitou tratamento. O exame oftalmológico deve iniciar-se entre 4 a 6 semanas de idade cronológica ou 31 a 33 semanas de idade pós-concepcional, sendo o período de risco para o desenvolvimento do estadio 3-limiar as primeiras 16 semanas de idade cronológica ou 62 semanas de idade pós-concepção, período mínimo de seguimento nas crianças com fatores de risco para RP. O conhecimento das características dessa doença permite a detecção precoce dos estadios da RP e a seleção do momento ideal para tratamento / Abstract: The Retinopathy of prematurity (ROP) is one of the main causes of visual impairment in children. ROP is a vascular proliferative disease that develops from a immature retinal vascularization and earlier diagnosis and treatment of threshold stages (stage 3) reduces the risk of visual loss. ROP has 5 stages of development that develop in the first 6 months of life. Until the second stage of illness, 80% of patients have spontaneous regression. The same not occur in higher stages. Prematurity, low weight at birth, and oxygen supplement are risk factors current established for the development of ROP. The etiology of ROP remains obscure, although several studies suggests been multifactorial. This study, pointed that the incidence of ROP in any stage is 28,19%, that 66,67% of ROP occurred in children born with 1000g or less and the majority of the earlier stages of ROP with spontaneous regression of ROP. 7,12% of incidence to the stage 3 threshold was submitted from cryotherapy , that lead to 100% of resolution of disease. The ophthalmologic examination started between 4 and 6 weeks of chronologic age or 31 and 33 weeks of post conception age. The vascular maturation of retina in average occurred with 22 weeks of chronologic age, period in which the accompaniment revealed recommendable. The changing of different stages of ROP to vascular maturation began in the same time, but completing more lately in the higher stages. The birth weight revealed as the risk factor more important for ROP. The oxygen supplement reveals as a protective factor until 10 days of use, up than 30 days the ROP develops earlier than other groups. The APGAR index of 5 minutes shows lower in that children who develops ROP and need treatment. In the presence of intraventicular hemorrhage the ROP occurred with more frequency and earlier. It was observed higher myopia and strabismus in the first year of children who develop ROP and was treated with cryotherapy / Doutorado / Oftalmologia / Doutor em Ciências Médicas
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Desenvolvimento de um módulo para template matching baseado em ZNCC com prototipação em FPGAALBUQUERQUE, Érika Spencer de 30 June 2017 (has links)
Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-09-14T22:27:06Z
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Previous issue date: 2017-06-30 / CAPES / Template matching ou casamento de padrões é um problema clássico de visão computacional, soluções para esse problema se aplicam a reconhecimento, detecção e rastreamento de objetos. O casamento de padrões consiste em buscar regiões de uma imagem fonte que mais se assemelham a uma imagem menor de referência (template). Uma abordagem para realizar essa busca baseia-se em comparar, através de uma medida de similaridade, a imagem de referencia com cada janela de mesma dimensão da imagem fonte. A métrica Correlação Cruzada Normalizada de Média Zero (ZNCC) é uma medida de similaridade amplamente utilizada em problemas de casamento de padrões devido a sua robustez a variações lineares de brilho e contraste. O principal desafio para o casamento de padrões, especialmente usando a métrica ZNCC é o alto custo computacional de calcular os valores de ZNCC referentes a cada janela de imagem. Há ainda, aplicações que requerem o casamento de padrões para múltiplos padrões (templates), como por exemplo, o rastreio de múltiplos objetos independentes ou de múltiplas poses do mesmo objeto , isso multiplica o custo computacional da operação, tornando difícil a obtenção de uma solução em tempo real. Esse trabalho propõe uma arquitetura de módulo em hardware com prototipação em FPGA que explora conceitos de paralelismo e pipeline para acelerar o cálculo da ZNCC entre uma imagem e múltiplos padrões. Resultados experimentais mostram que o módulo proposto chega a acelerar em 3x o tempo de processamento comparado às implementações em GPU e CPU. Além disso, o acelerador proposto alcança um dempenho de tempo real (32.13FPS) para o processamento de até 10 templates (Imagem 432x432 e template 72x144) (ALBUQUERQUE et al., 2016). / Template matching ou casamento de padrões é um problema clássico de visão computacional, soluções para esse problema se aplicam a reconhecimento, detecção e rastreamento de objetos. O casamento de padrões consiste em buscar regiões de uma imagem fonte que mais se assemelham a uma imagem menor de referência (template). Uma abordagem para realizar essa busca baseia-se em comparar, através de uma medida de similaridade, a imagem de referencia com cada janela de mesma dimensão da imagem fonte. A métrica Correlação Cruzada Normalizada de Média Zero (ZNCC) é uma medida de similaridade amplamente utilizada em problemas de casamento de padrões devido a sua robustez a variações lineares de brilho e contraste. O principal desafio para o casamento de padrões, especialmente usando a métrica ZNCC é o alto custo computacional de calcular os valores de ZNCC referentes a cada janela de imagem. Há ainda, aplicações que requerem o casamento de padrões para múltiplos padrões (templates), como por exemplo, o rastreio de múltiplos objetos independentes ou de múltiplas poses do mesmo objeto , isso multiplica o custo computacional da operação, tornando difícil a obtenção de uma solução em tempo real. Esse trabalho propõe uma arquitetura de módulo em hardware com prototipação em FPGA que explora conceitos de paralelismo e pipeline para acelerar o cálculo da ZNCC entre uma imagem e múltiplos padrões. Resultados experimentais mostram que o módulo proposto chega a acelerar em 3x o tempo de processamento comparado às implementações em GPU e CPU. Além disso, o acelerador proposto alcança um dempenho de tempo real (32.13FPS) para o processamento de até 10 templates (Imagem 432x432 e template 72x144) (ALBUQUERQUE et al., 2016).
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