In the industrial area, robots are an important part of the technological resources available to perform manipulation tasks in manufacturing, assembly, the transportation of dangerous waste, and a variety of applications. Specialized systems of computer vision have entered the market to solve problems that other technologies have been unable to address. This document analyzes a stereo vision system that is used to provide the center of mass of an object in three dimensions. This kind of application is mounted using two or more cameras that are aligned along the same axis and give the possibility to measure the depth of a point in the space. The stereoscopic system described, measures the position of an object using a combination between the 2D recognition, which implies the calculus of the coordinates of the center of mass and using moments, and the disparity that is found comparing two images: one of the right and one of the left. This converts the system into a 3D reality viewfinder, emulating the human eyes, which are capable of distinguishing depth with good precision.The proposed stereo vision system is integrated into a 5 degree of freedom pneumatic robot, which can be programmed using the GRAFCET method by means of commercial software. The cameras are mounted in the lateral plane of the robot to ensure that all the pieces in the robot's work area can be observed.For the implementation, an algorithm is developed for recognition and position measurement using open sources in C++. This ensures that the system can remain as open as possible once it is integrated with the robot. The validation of the work is accomplished by taking samples of the objects to be manipulated and generating robot's trajectories to see if the object can be manipulated by its end effector or not. The results show that is possible to manipulate pieces in a visually crowded space with acceptable precision. However, the precision reached does not allow the robot to perform tasks that require higher accuracy as the one is needed in manufacturing assembly process of little pieces or in welding applications. / En el área industrial los robots forman parte importante del recurso tecnológico disponible para tareas de manipulación en manufactura, ensamble, manejo de residuos peligrosos y aplicaciones varias. Los sistemas de visión computacional se han ingresado al mercado como soluciones a problemas que otros tipos de sensores y métodos no han podido solucionar. El presente trabajo analiza un sistema de visión estereoscópico aplicado a un robot. Este arreglo permite la medición de coordenadas del centro de un objeto en las tres dimensiones, de modo que, le da al robot la posibilidad de trabajar en el espacio y no solo en un plano. El sistema estereoscópico consiste en el uso de dos o más cámaras alineadas en alguno de sus ejes, mediante las cuales, es posible calcular la profundidad a la que se encuentran los objetos. En el presente, se mide la posición de un objeto haciendo una combinación entre el reconocimiento 2D y la medición de las coordenadas y de su centro calculadas usando momentos. En el sistema estereoscópico, se añade la medición de la última coordenada mediante el cálculo de la disparidad encontrada entre las imágenes de las cámaras inalámbricas izquierda y derecha, que convierte al sistema en un visor 3D de la realidad, emulando los ojos humanos capaces de distinguir profundidades con cierta precisión. El sistema de visión computacional propuesto es integrado a un robot neumático de 5 grados de libertad el cual puede ser programado desde la metodología GRAFCET mediante software de uso comercial. Las cámaras del sistema de visión están montadas en el plano lateral del robot de modo tal, que es posible visualizar las piezas que quedan dentro de su volumen de trabajo. En la implementación, se desarrolla un algoritmo de reconocimiento y medición de posición, haciendo uso de software libre en lenguaje C++. De modo que, en la integración con el robot, el sistema pueda ser lo más abierto posible. La validación del trabajo se logra tomando muestras de los objetos a ser manipulados y generando trayectorias para el robot, a fin de visualizar si la pieza pudo ser captada por su garra neumática o no. Los resultados muestran que es posible lograr la manipulación de piezas en un ambiente visualmente cargado y con una precisión aceptable. Sin embargo, se observa que la precisión no permite que el sistema pueda ser usado en aplicaciones donde se requiere precisión al nivel de los procesos de ensamblado de piezas pequeñas o de soldadura.

Trata-se de uma análise da literatura de inspiração religiosa-cristã sobre o movimento rock, identificando no seu discurso os preceitos éticos-religiosos que fundamentam uma estética condenatória da música rock. A revisão da literatura sobre o rock aponta dois grupos bem distintos quanto ao seu posicionamento estético-ideológico. De um lado, os estudiosos em geral, que aceitam o rock como um movimento capaz de representar a cultura jovem, uma música associada a uma manifestação social normal e no campo oposto estão os religiosos - pastores, conselheiros e professores - que consideram o rock como uma música perigosa e com influência destruidora sobre a juventude. Esta dupla conotação ligada ao rock gerou a idéia deste estudo, tendo em vista os seguintes objetivos: 1) Apresentar uma revisão crítica da bibliografia de inspiração religiosa-cristã sobre o rock; e 2) Tentar encontrar respostas aos questionamentos quanto aos efeitos negativos desta música através da análise da relação música rock/ouvinte. A dissertação compõe-se de três partes que correspondem aos três capítulos do trabalho. O primeiro, aborda o rock sob a visão da literatura religiosa, que é a que condena a prática dessa música, e considera o porquê dessa condenação. O segundo capítulo, por sua vez, analisa o tema na concepção da literatura não-religiosa com uma avaliação comparativa com os tópicos do capítulo anterior. Por fim, o terceiro capítulo, apresenta os resultados da pesquisa de campo, realizada no ROCK IN RIO II - Rio de Janeiro no período de 22 a 24 de janeiro de 1991 - onde se contextualiza, na prática musical do rock, opiniões, conceitos e fatos apresentados nos capítulos anteriores. Conclui-se que o discurso condenatório ao rock representa uma disputa de poder pela qual os religiosos querem assegurar a lealdade dos membros da comunidade cristã a seus princípios. Neste sentido, o rock representa uma ameaça porque a sua missão, segundo a sua literatura e filosofia, é não copiar o mundo em seu estilo de vida e preferência musical. No entanto, através do estudo da literatura não-religiosa e da pesquisa de campo observou-se que esta música é um reflexo da sociedade e cultura atual e que, a maioria dos problemas apontados pela crítica religiosa-cristã no rock, são resultado de fatores extra-musicais. / This thesis deals with an analysis of religious-christian literature concerning the rock movement which identifies religious ethical norms that condemn rock music. This literature points to two different groups regarding their ideological position. One group accepts rock as just a cultural movement associated with young people. The other, mainly religious and clergymen, consider rock music to be dangerous with a destructive influence on the youth. These two stands generated the basic idea of this research along with the following objectives: 1) To present a critical analysis of the bibliography related to the religious-christian viewpoint dealing with rock; 2) To discuss the negative critique to this music by means of an analysis of the relation rock music/listeners. The thesis is divided into three chapters: the first indicates very strong condemnation of this music by much of the religious literature and why so. The second one is a comparative of the topics presented in the first chapter by using non-religious literature. Finally, the third chapter shows the results of field work done at the "Rock in Rio II Festival" in Rio de Janeiro, 1991. Much of what was presented in the previous chapters is discussed vis a vis data gathered at that event. It can be concluded that the discussion dealing with the condemnation of rock represents a dispute of power by which those of a religious background desire to maintain the loyalty of the christian community to its principles. In this way, rock appears to be a threat to them because their mission, acording to their literature and philosophy, is not to copy the world in its life style and its musical preference. However, research dealing with non-religous literature revealed that this music is a reflection of the society and its current culture. Also, this literature leads to conclude that many of the problems pointed out by the religious critics concerning rock music are effected by non-musical factors.

O uso de sistemas de assistência ao motorista (DAS) baseados em visão tem contribuído consideravelmente na redução de acidentes e consequentemente no auxílio de uma melhor condução. Estes sistemas utilizam basicamente uma câmera de vídeo embarcada (normalmente fixada no para-brisa) com o propósito de extrair informações acerca da rodovia e ajudar o condutor num melhor processo de dirigibilidade. Pequenas distrações ou a perda de concentração podem ser suficientes para que um acidente ocorra. Este trabalho apresenta uma proposta para o desenvolvimento de algoritmos para extrair informações sobre a sinalização em rodovias. Mais precisamente, serão abordados algoritmos de calibração de câmera explorando a geometria da pista, de extração da marcação de pintura (sinalização horizontal) e detecção e identificação de placas de trânsito (sinalização vertical). Os resultados experimentais indicam que o método de calibração de câmera alcançou bons resultados na obtenção dos parâmetros extrínsecos com erros inferiores a 0:5 . O erro médio encontrado nos experimentos com relação a estimativa da altura da câmera foi em torno de 12 cm (erro relativo aproximado de 10%), permitindo explorar o uso da realidade aumentada como uma possível aplicação. A acurácia global para a detecção e reconhecimento da sinalização horizontal (marcas seccionadas, contínuas e mistas) foi acima de 96% perante uma diversidade de situações apresentadas, tais como: sombras, variação de iluminação, degradação do asfalto e pintura. O uso da câmera calibrada para a detecção da sinalização vertical contribui para delimitar o espaço de varredura da janela deslizante do detector, bem como realizar a procura por placas em uma única escala para cada região de busca, caracterizada pela distância ao veículo. Os resultados apresentados reportam uma taxa global de classificação de aproximadamente 99% para o sinal de proibido ultrapassar, considerando-se uma base de dados limitada a 962 amostras. / The use of driver assistance systems (DAS) based on computer vision has helped considerably in reducing accidents and consequently aid in better driving. These systems primarily use an embedded video camera (usually fixed on the windshield) for the purpose of extracting information about the highway and assisting the driver in a better handling process. Small distractions or loss of concentration may be sufficient for an accident to occur. This work presents the development of algorithms to extract information about traffic signs on highways. More specifically, this work will tackle a camera calibration algorithm that exploits the geometry of the road track, algorithms for the extraction of road marking paint (lane markings) and detection and identification of vertical traffic signs. Experimental results indicate that the proposed method for obtaining the extrinsic parameters achieve good results with errors of less than 0:5 . The average error in our experiments, related to the camera height, were around 12 cm (relative error around 10%). Global accuracy for the detection and classification of road lane markings (dashed, solid, dashed-solid, solid-dashed or double solid) were over 96%. Finally, our camera calibration algorithm was used to reduce the search region and to define the scale of a slidingwindow detector for vertical traffic signs. The use of the calibrated camera for the detection of traffic signs contributes to define the scanning area of the sliding window and perform a search for signs on a unique scale for each region of interest, determined by the distance to the vehicle. The results reported a global classification rate of approximately 99% for the no overtaking sign, considering a limited of 962 samples.

Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento e avaliação de um sistema de reconstrução 3D por luz estruturada. O sistema denominado de Scan3DSL é baseado em uma câmara digital de pequeno formato e um projetor de padrões. O modelo matemático para a reconstrução 3D é baseado na equação paramétrica da reta formada pelo raio de luz projetado combinado com as equações de colinearidade. Uma estratégia de codificação de padrões foi desenvolvida para permitir o reconhecimento dos padrões projetados em um processo automático. Uma metodologia de calibração permite a determinação dos vetores diretores de cada padrão projetado e as coordenadas do centro de perspectiva do projetor de padrões. O processo de calibração é realizado com a aquisição de múltiplas imagens em um plano de calibração com tomadas em diferentes orientações e posições. Um conjunto de algoritmos de processamento de imagens foi implementado para propiciar a localização precisa dos padrões e de algumas feições, como o centro de massa e quinas. Para avaliar a precisão e as potencialidades da metodologia, um protótipo foi construído, integrando uma única câmara e um projetor de padrões. Experimentos mostram que um modelo de superfície pode ser obtido em um tempo total de processamento inferior a 10 segundos, e com erro absoluto em profundidade em torno de 0,2 mm. Evidencia-se com isso a potencialidade de uso em várias aplicações. / The purpose of this work is to present a structured light system developed. The system named Scan3DSL is based on off-the-shelf digital cameras and a projector of patterns. The mathematical model for 3D reconstruction is based on the parametric equation of the projected straight line combined with the collinearity equations. A pattern codification strategy was developed to allow fully automatic pattern recognition. A calibration methodology enables the determination of the direction vector of each pattern and the coordinates of the perspective centre of the pattern projector. The calibration processes are carried out with the acquisition of several images of a flat surface from different distances and orientations. Several processes were combined to provide a reliable solution for patterns location. In order to assess the accuracy and the potential of the methodology, a prototype was built integrating in a single mount a projector of patterns and a digital camera. The experiments using reconstructed surfaces with real data indicated a relative accuracy of 0.2 mm in depth could be achieved, in a processing time less than 10 seconds.

Neste trabalho apresenta-se o desenvolvimento e avaliação de um sistema de reconstrução 3D por luz estruturada. O sistema denominado de Scan3DSL é baseado em uma câmara digital de pequeno formato e um projetor de padrões. O modelo matemático para a reconstrução 3D é baseado na equação paramétrica da reta formada pelo raio de luz projetado combinado com as equações de colinearidade. Uma estratégia de codificação de padrões foi desenvolvida para permitir o reconhecimento dos padrões projetados em um processo automático. Uma metodologia de calibração permite a determinação dos vetores diretores de cada padrão projetado e as coordenadas do centro de perspectiva do projetor de padrões. O processo de calibração é realizado com a aquisição de múltiplas imagens em um plano de calibração com tomadas em diferentes orientações e posições. Um conjunto de algoritmos de processamento de imagens foi implementado para propiciar a localização precisa dos padrões e de algumas feições, como o centro de massa e quinas. Para avaliar a precisão e as potencialidades da metodologia, um protótipo foi construído, integrando uma única câmara e um projetor de padrões. Experimentos mostram que um modelo de superfície pode ser obtido em um tempo total de processamento inferior a 10 segundos, e com erro absoluto em profundidade em torno de 0,2 mm. Evidencia-se com isso a potencialidade de uso em várias aplicações. / The purpose of this work is to present a structured light system developed. The system named Scan3DSL is based on off-the-shelf digital cameras and a projector of patterns. The mathematical model for 3D reconstruction is based on the parametric equation of the projected straight line combined with the collinearity equations. A pattern codification strategy was developed to allow fully automatic pattern recognition. A calibration methodology enables the determination of the direction vector of each pattern and the coordinates of the perspective centre of the pattern projector. The calibration processes are carried out with the acquisition of several images of a flat surface from different distances and orientations. Several processes were combined to provide a reliable solution for patterns location. In order to assess the accuracy and the potential of the methodology, a prototype was built integrating in a single mount a projector of patterns and a digital camera. The experiments using reconstructed surfaces with real data indicated a relative accuracy of 0.2 mm in depth could be achieved, in a processing time less than 10 seconds.

O uso de sistemas de assistência ao motorista (DAS) baseados em visão tem contribuído consideravelmente na redução de acidentes e consequentemente no auxílio de uma melhor condução. Estes sistemas utilizam basicamente uma câmera de vídeo embarcada (normalmente fixada no para-brisa) com o propósito de extrair informações acerca da rodovia e ajudar o condutor num melhor processo de dirigibilidade. Pequenas distrações ou a perda de concentração podem ser suficientes para que um acidente ocorra. Este trabalho apresenta uma proposta para o desenvolvimento de algoritmos para extrair informações sobre a sinalização em rodovias. Mais precisamente, serão abordados algoritmos de calibração de câmera explorando a geometria da pista, de extração da marcação de pintura (sinalização horizontal) e detecção e identificação de placas de trânsito (sinalização vertical). Os resultados experimentais indicam que o método de calibração de câmera alcançou bons resultados na obtenção dos parâmetros extrínsecos com erros inferiores a 0:5 . O erro médio encontrado nos experimentos com relação a estimativa da altura da câmera foi em torno de 12 cm (erro relativo aproximado de 10%), permitindo explorar o uso da realidade aumentada como uma possível aplicação. A acurácia global para a detecção e reconhecimento da sinalização horizontal (marcas seccionadas, contínuas e mistas) foi acima de 96% perante uma diversidade de situações apresentadas, tais como: sombras, variação de iluminação, degradação do asfalto e pintura. O uso da câmera calibrada para a detecção da sinalização vertical contribui para delimitar o espaço de varredura da janela deslizante do detector, bem como realizar a procura por placas em uma única escala para cada região de busca, caracterizada pela distância ao veículo. Os resultados apresentados reportam uma taxa global de classificação de aproximadamente 99% para o sinal de proibido ultrapassar, considerando-se uma base de dados limitada a 962 amostras. / The use of driver assistance systems (DAS) based on computer vision has helped considerably in reducing accidents and consequently aid in better driving. These systems primarily use an embedded video camera (usually fixed on the windshield) for the purpose of extracting information about the highway and assisting the driver in a better handling process. Small distractions or loss of concentration may be sufficient for an accident to occur. This work presents the development of algorithms to extract information about traffic signs on highways. More specifically, this work will tackle a camera calibration algorithm that exploits the geometry of the road track, algorithms for the extraction of road marking paint (lane markings) and detection and identification of vertical traffic signs. Experimental results indicate that the proposed method for obtaining the extrinsic parameters achieve good results with errors of less than 0:5 . The average error in our experiments, related to the camera height, were around 12 cm (relative error around 10%). Global accuracy for the detection and classification of road lane markings (dashed, solid, dashed-solid, solid-dashed or double solid) were over 96%. Finally, our camera calibration algorithm was used to reduce the search region and to define the scale of a slidingwindow detector for vertical traffic signs. The use of the calibrated camera for the detection of traffic signs contributes to define the scanning area of the sliding window and perform a search for signs on a unique scale for each region of interest, determined by the distance to the vehicle. The results reported a global classification rate of approximately 99% for the no overtaking sign, considering a limited of 962 samples.

Trata-se de uma análise da literatura de inspiração religiosa-cristã sobre o movimento rock, identificando no seu discurso os preceitos éticos-religiosos que fundamentam uma estética condenatória da música rock. A revisão da literatura sobre o rock aponta dois grupos bem distintos quanto ao seu posicionamento estético-ideológico. De um lado, os estudiosos em geral, que aceitam o rock como um movimento capaz de representar a cultura jovem, uma música associada a uma manifestação social normal e no campo oposto estão os religiosos - pastores, conselheiros e professores - que consideram o rock como uma música perigosa e com influência destruidora sobre a juventude. Esta dupla conotação ligada ao rock gerou a idéia deste estudo, tendo em vista os seguintes objetivos: 1) Apresentar uma revisão crítica da bibliografia de inspiração religiosa-cristã sobre o rock; e 2) Tentar encontrar respostas aos questionamentos quanto aos efeitos negativos desta música através da análise da relação música rock/ouvinte. A dissertação compõe-se de três partes que correspondem aos três capítulos do trabalho. O primeiro, aborda o rock sob a visão da literatura religiosa, que é a que condena a prática dessa música, e considera o porquê dessa condenação. O segundo capítulo, por sua vez, analisa o tema na concepção da literatura não-religiosa com uma avaliação comparativa com os tópicos do capítulo anterior. Por fim, o terceiro capítulo, apresenta os resultados da pesquisa de campo, realizada no ROCK IN RIO II - Rio de Janeiro no período de 22 a 24 de janeiro de 1991 - onde se contextualiza, na prática musical do rock, opiniões, conceitos e fatos apresentados nos capítulos anteriores. Conclui-se que o discurso condenatório ao rock representa uma disputa de poder pela qual os religiosos querem assegurar a lealdade dos membros da comunidade cristã a seus princípios. Neste sentido, o rock representa uma ameaça porque a sua missão, segundo a sua literatura e filosofia, é não copiar o mundo em seu estilo de vida e preferência musical. No entanto, através do estudo da literatura não-religiosa e da pesquisa de campo observou-se que esta música é um reflexo da sociedade e cultura atual e que, a maioria dos problemas apontados pela crítica religiosa-cristã no rock, são resultado de fatores extra-musicais. / This thesis deals with an analysis of religious-christian literature concerning the rock movement which identifies religious ethical norms that condemn rock music. This literature points to two different groups regarding their ideological position. One group accepts rock as just a cultural movement associated with young people. The other, mainly religious and clergymen, consider rock music to be dangerous with a destructive influence on the youth. These two stands generated the basic idea of this research along with the following objectives: 1) To present a critical analysis of the bibliography related to the religious-christian viewpoint dealing with rock; 2) To discuss the negative critique to this music by means of an analysis of the relation rock music/listeners. The thesis is divided into three chapters: the first indicates very strong condemnation of this music by much of the religious literature and why so. The second one is a comparative of the topics presented in the first chapter by using non-religious literature. Finally, the third chapter shows the results of field work done at the "Rock in Rio II Festival" in Rio de Janeiro, 1991. Much of what was presented in the previous chapters is discussed vis a vis data gathered at that event. It can be concluded that the discussion dealing with the condemnation of rock represents a dispute of power by which those of a religious background desire to maintain the loyalty of the christian community to its principles. In this way, rock appears to be a threat to them because their mission, acording to their literature and philosophy, is not to copy the world in its life style and its musical preference. However, research dealing with non-religous literature revealed that this music is a reflection of the society and its current culture. Also, this literature leads to conclude that many of the problems pointed out by the religious critics concerning rock music are effected by non-musical factors.

[pt] Robótica coletiva de enxame é uma abordagem para o controle de sistemas robóticos multi-agentes baseada em insetos sociais e outros sistemas naturais que apresentam características de auto-organização e emergência, com aplicações disruptivas em robótica e inúmeras possibilidades de expansão em outras áreas. Porém, sendo um campo relativamente novo existem poucas plataformas experimentais para seu estudo, e as existentes são, em sua maioria, especialmente desenvolvidas para tarefas e algoritmos específicos. Uma plataforma de estudos genérica para o estudo de sistemas robóticos coletivos é, por si só, uma tarefa tecnológica não trivial além de ser um recurso valioso para um centro de pesquisas interessado em realizar experimentos no assunto. Neste trabalho dois importantes algoritmos de controle colaborativo multi-robôs foram estudados: busca do melhor caminho e transporte coletivo. Uma análise completa dos mecanismos biológicos, dos modelos lógicos e do desenvolvimento dos algoritmos é apresentada. Para realizar os experimentos uma plataforma genérica foi desenvolvida baseada nos robôs móveis “iRobot Create”. Sensores virtuais são implementados em através de um sistema de visão computacional combinado com um simulador em tempo real. O sistema de sensores virtuais permite a incorporação de sensores ideais no sistema experimental, incluindo modelos mais complexos de sensores reais, incluindo a possibilidade da adição de ruído simulador nas leituras. Esta abordagem permite também a utilização de sensores para detecção de objetos virtuais, criados pelo simulador, como paredes virtuais e feromônios virtuais. Cada robô possui um sistema eletrônico embarcado especialmente desenvolvido baseado em micro controlador ARM. A eletrônica adicionada é responsável por receber as leituras dos sensores virtuais através de um link de radio em um protocolo customizado e calcular, localmente, o comportamento do robô. Os algoritmos são implementados na linguagem de alto nível Lua. Mesmo com as leituras dos sensores virtuais sendo transmitidas de um sistema centralizado é importante ressaltar que todo o algoritmo de inteligência é executado localmente por cada agente. As versões modificadas e adaptadas dos algoritmos estudados na plataforma com sensores virtuais foram analisadas, juntamente com suas limitações, e se mostraram compatíveis com os resultados esperados e acessíveis na literatura que utiliza sistemas experimentais mais específicos e mais dispendiosos. Portanto a plataforma desenvolvida se mostra capaz como ferramenta para experimentos em controle de sistemas robóticos multi-agentes com baixo custo de implementação, além da inclusão, através do mecanismo de sensores virtuais, de sensores ainda em desenvolvimento ou comercialmente indisponíveis. / [en] Swarm robotics is an approach to multi-robot control based on social insects and other natural systems, which shows self-organization and emergent characteristics, with disruptive applications on robotics and possibilities in a variety of areas. But, being a relatively new field of research, there are few experimental platforms to its study, and most of them are crafted for very specific tasks and algorithms. A general study platform of swarm robotics, by itself, is a non-trivial technological deed and also a very valuable asset to a research center willing to run experiments on the topic. In this work, two important algorithms in multi-robot collaborative control strategies are studied: path finding and collective transport. A complete analysis of the biological mechanisms, models and computer abstractions that resulted in the development of those algorithms is shown. To perform the multi-robot experiments, several “iRobot Create” mobile robots are employed. Virtual sensors and virtual walls are implemented in real time in the experimental system through cameras and especially developed computer vision software. Virtual sensors allow the incorporation of ideal sensors in the experimental system, including complete models of real sensors, with the possibility of adding virtual noise to the measurements. This approach also allows the use of sensors to detect virtually created objects, such as virtual walls or virtual pheromones. Each physical robot has a customized embedded system, based on the ARM microprocessor, which receives the virtual sensors readings through a radio link in an also customized protocol. The behavior of each autonomous agent is locally calculated using the high-level programming language Lua. Even though the virtual sensor readings are transmitted from an external centralized computer system, all behaviors are locally and independently calculated by each agent. The adaptations of the studied algorithms to the platform with virtual sensors are analyzed, along with its limitations. It is shown that the experimental results using virtual sensors are coherent with results from the literature using very specialized and expensive robot/sensor setups. Therefore, the developed platform is able to experimentally study new control strategies and swarm algorithms with a low setup cost, including the possibility of virtually incorporating sensors that are still under development or not yet commercially available.

[pt] Imprescindível para quaisquer aplicações de visão computacional ou realidade aumentada, a calibração de câmera é o processo no qual se obtém os parâmetros intrínsecos e extrínsecos da câmera, tais como distância focal, ponto principal e valores que mensuram a distorção ótica da lente. Atualmente o método mais utilizado para calibrar uma câmera envolve o uso de imagens de um padrão planar em diferentes perspectivas, a partir das quais se extrai pontos de controle para montar um sistema de equações lineares cuja solução representa os parâmetros da câmera, que são otimizados com base no erro de reprojeção 2D. Neste trabalho, foi escolhido o padrão de calibração aneliforme por oferecer maior precisão na detecção dos pontos de controle. Ao aplicarmos técnicas como transformação frontal-paralela, refinamento iterativo dos pontos de controle e segmentação adaptativa de elipses, nossa abordagem apresentou melhoria no resultado do processo de calibração. Além disso, propomos estender o modelo de otimização ao redefinir a função objetivo, considerando não somente o erro de reprojeção 2D, mas também o erro de colinearidade 2D. / [en] Crucial for any computer vision or augmented reality application, the camera calibration is the process in which one gets the intrinsics and the extrinsics parameters of a camera, such as focal length, principal point and distortions values. Nowadays, the most used method to deploy the calibration comprises the use of images of a planar pattern in different perspectives, in order to extract control points to set up a system of linear equations whose solution represents the camera parameters, followed by an optimization based on the 2D reprojection error. In this work, the ring calibration pattern was chosen because it offers higher accuracy on the detection of control points. Upon application of techniques such as fronto-parallel transformation, iterative refinement of the control points and adaptative segmentation of ellipses, our approach has reached improvements in the result of the calibration process. Furthermore, we proposed extend the optimization model by modifying the objective function, regarding not only the 2D reprojection error but also the 2D collinearity error.

[pt] Breakouts são zonas colapsadas nas paredes de poços causadas por falhas de compressão. A identificação desses artefatos é fundamental para estimar a estabilidade das perfurações e para obter a orientação e magnitude da tensão horizontal máxima presente na formação rochosa. Tradicionalmente, os intérpretes caracterizam os breakouts manualmente em perfis de imagem, o que pode ser considerado uma tarefa muito demorada e trabalhosa por conta do tamanho massivo dos dados. Outros aspectos que dificultam a interpretação estão associados à complexidade das estruturas e a presença de diversos artefatos ruidosos nos dados de perfil. Sendo assim, métodos tradicionais de processamento de imagem tornam-se ineficientes para solucionar essa tarefa de detecção. Nos últimos anos, soluções baseadas em aprendizado profundo tem se tornado cada vez mais promissoras para problemas de visão computacional, tais como, detecção e segmentação de objetos em imagens. O presente trabalho tem como objetivo a classificação pixel a pixel das regiões de breakouts em dados de perfil de imagem. Para isso foi empregado a rede neural convolucional DC-UNet de forma supervisionada. Essa arquitetura é uma variação do modelo clássico U-Net, a qual é uma rede consagrada na segmentação de dados médicos. A metodologia proposta atingiu uma média de 72.3por cento de F1-Score e, em alguns casos, os resultados qualitativos mostraram-se melhores que a interpretação de referência. Após avaliação dos resultados junto a especialistas da área, o método pode ser considerado promissor na caracterização e segmentação automática de estruturas em perfis de imagem de poços. / [en] Breakouts are collapsed zones on wellbore walls caused by compressive failure. Their identification is fundamental for estimating the borehole s stability and obtaining the direction and magnitude of the maximum horizontal stress in the rock formation. Traditionally, professional interpreters identify and characterize breakouts manually in image logs, which can be considered a very laborious and time-consuming task due to the massive size of the wellbore data. Other aspects that make the interpretation difficult are the complexity of the structures of interest and several noisy artifacts in the image log data. Therefore, more than traditional image processing methods are required to solve this detection task. In recent years, solutions based on deep learning have become increasingly promising for computer vision problems, such as object detection and image segmentation. This work explores using a convolutional neural network to create a pixel-by-pixel classification of the breakout regions in the image log data. The architecture model used in this work for the supervised training was the DC-UNet. This architecture is a variation of the classical U-Net, an acknowledged network for medical image segmentation. The proposed method reached an average F-Score of 72.3 percent and qualitative results with some prediction cases even better than ground truth. After evaluating the results, the work can be considered promising for automatically characterizing and segmenting borehole structures in well image logs.