Resumo: Neste trabalho é feito um estudo sobre os métodos de redução de ruído aditivo em sinais de voz baseados em wavelets e, através deste estudo, propõe-se um novo método de redução de ruído em sinais de voz no domínio wavelet. O princípio básico da maioria dos métodos de redução de ruído baseados em wavelets é a determinação e aplicação de um limiar, que permite bons resultados para sinais contaminados por ruído branco, mas não são eficientes no processamento de sinais contaminados por ruído colorido, que é o tipo de ruído mais comum em situações reais. Nesses métodos, o limiar, geralmente, é calculado nos intervalos de silêncio e aplicado em todo o sinal. Os coeficientes no domínio wavelet são comparados com este limiar e aqueles que estão abaixo deste valor são eliminados, fazendo assim uma aplicação linear deste limiar. Esta eliminação acaba causando descontinuidades no tempo e na freqüência no sinal processado. Além disso, a forma com que o limiar é calculado pode degradar os trechos de voz do sinal processado, principalmente nos casos em que o limiar depende fortemente da última janela do último trecho de silêncio. O método proposto neste trabalho também é baseado em corte por limiar, mas em vez de uma aplicação linear do limiar, ele faz uma aplicação não-linear, o que evita as descontinuidades causadas por outros algoritmos. O limiar é calculado nos trechos de silêncio e não depende apenas da última janela do último trecho de silêncio, mas sim de todas as janelas, já que este limiar é uma média de todos os limiares calculados neste trecho. Isto faz com que a redução do ruído seja mais uniforme e introduza menos distorções no sinal processado. Além disso, nos trechos de voz ainda é calculado um novo limiar que também será usado, em conjunto com o limiar calculado no silêncio. Isto faz com que a energia da janela que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: In this work a study of additive noise reduction in speech based on wavelets is presented and, based on this study a new noise reduction method in speech in the wavelet domain is proposed. The basic idea of most methods of noise reduction based on wavelets is the determination and application of a threshold, that produces good results for signals contaminated by white noise, but they are not very efficient in processing signals contaminated by colored noise, which is more common in real situations. In those methods, the threshold, generally, is calculated in the silence intervals and applied to the whole signal. The coefficients in the wavelet domain are compared with this threshold and those that are below this value are eliminated, making a linear application of this threshold. This elimination causes discontinuities in time and frequency of the processed signal. Besides, the way that the threshold is computed can degrade the voice segments of the processed signal, principally when the threshold depends strongly on the last window of the last silence segment. The proposed method in this work is also based in thresholding, but, instead of a linear application of the threshold, it makes a non-linear application, which avoids the discontinuities caused by other algorithms. The threshold is calculated in the silence segments and is not dependent only on the last window of the last silence segment, but of all the windows, since this threshold is an average of all thresholds calculated in this segment. It makes noise reduction more uniform and introduces less distortion in the processed signal. Besides, in the voice segments a new threshold is calculated that will be also used with the threshold calculated in the silence. It makes that the energy of the window that is being processed is also considered. This way, it is... (Complete abstract, click electronic address below). / Orientador: Francisco Villarreal Alvarado / Coorientador: Jozué Vieira Filho / Banca: Carlos Roberto Minussi / Banca: Fernando Oscar Runstein / Banca: Roberto Kawakami Harrop Galvão / Banca: Ricardo Tokio Higuti / Doutor

Resumo: Neste trabalho é feito um estudo dos métodos de redução de ruído aditivo em sinais de voz baseados em wavelets e, através deste estudo, propõe-se um novo método não-limiar para redução de ruído em sinais de voz no domínio wavelet. Em geral os sinais de voz podem estar contaminados com ruídos artificiais ou reais. O problema consiste que dado um sinal limpo adiciona-se o ruído branco ou colorido, obtendo assim o sinal ruidoso, ambos no domínio do tempo. O que se propõe neste trabalho, é aplicar a transformada wavelet, obtendo assim o sinal transformado no domínio wavelet, reduzindo ou atenuando o ruído sem o uso de limiar. Os métodos mais usados no domínio wavelet são os métodos de redução por limiar, pois permitem bons resultados para sinais contaminados por ruído branco, mas não são eficientes no processamento de sinais contaminados por ruído colorido, que é o tipo de ruído mais comum em situações reais. Nesses métodos, o limiar, geralmente, é calculado nos intervalos de silêncio e aplicado em todo o sinal. Os coeficientes no domínio wavelet são comparados com este limiar e aqueles que estão abaixo deste valor são eliminados ou reduzidos, fazendo assim uma aplicação linear deste limiar. Esta eliminação, na maioria das vezes, causa descontinuidades no tempo e na frequência no sinal processado. Além disso, a forma com que o limiar é calculado pode degradar os trechos de voz do sinal processado, principalmente nos casos em que o limiar depende fortemente da última janela do último trecho de silêncio. O método proposto nesta pesquisa consiste na execução de três processamentos, agindo de acordo com as suas características nas regiões de voz e silêncio, sem o uso de limiar. A execução dos três processamentos é sintetizada numa única função, denominada de função de transferência, que atua como um filtro no processamento do sinal... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work a study of the methods for speech noise reduction based on wavelets is done and, through this study, a new non-thresholding method for speech noise reduction in the wavelet domain is proposed. Generally, a speech signal may be corrupted by artificial or real noise. Let a clean signal be corrupted by white or colored noise, rising a noisy signal in time domain. This work proposes the wavelet application to which gives rise to in the wavelet domain. In this domain, noise is reduced or attenuated without a threshold use. After, the signal is recomposed using the inverse discrete wavelet transform. The most used methods in the wavelet domain wavelet are the thresholding reduction methods, because they allow good results for signals corrupted by white noise, but they do not have the same efficiency when processing signals corrupted by colored noise, this is the most common noise in real situations. In those methods, the threshold is usually calculated in the silence intervals and applied to the whole signal. The coefficients in the wavelet domain are compared with this threshold and those that have absolute value below this value are eliminated or reduced, making a linear application of this threshold. This elimination causes discontinuities in time and in the frequency of the processed signal. Besides, the form with that the threshold is applied can degrade the voice segments of the processed signal, principally in cases that the threshold depends strongly on the last window of the last silence segment. The method proposed in this research consists in the execution of three processing, acting according to their characteristics in the voice and silence segments, without the threshold use. The three processing execution is synthesized in an unique function, called transfer function, acting as a filter in the signal processing. This method has as main objective the overcoming... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Francisco Villarreal Alvarado / Coorientador: Jozué Vieira Filho / Banca: Carlos Roberto Minussi / Banca: Ailton Akira Shinoda / Banca: Jorge Diaz Calle / Banca: Leandro de Campos Teixeira Gomes / Doutor

Orientador: Francisco Villarreal Alvarado / Banca: Jozué Vieira Filho / Banca: Pedro Henrique Cox / Resumo: Neste trabalho é apresentado um sistema interativo para o processamento e armazenamento de imagens no domínio wavelet e uma interface para processamento de imagens digitais. A proposta apresentada baseia-se na transformada wavelet e em métodos de limiar. O sistema de armazenamento tem como objetivo a otimização do espaço computacional, tanto para armazenamento como para transmissão de imagens. Sendo para isso necessário a aplicação da Transformada Wavelet nas respectivas imagens e dos diversos métodos de limiar a serem escolhidos. Estas aplicações permitem extrair informações relevantes para o armazenamento de uma imagem com um menor custo computacional e com uma margem de erro muito pequena quando se compara as imagens, original e processada, ou seja, não há perda de qualidade ao aplicar o sistema de codificação apresentado. Os resultados obtidos a partir das informações extraídas das imagens são apresentados numa interface gráfica. É através da interface gráfica que o usuário usa os arquivos para visualizar e analisar os resultados dos programas diretamente na tela do computador sem a preocupação de lidar com os códigos fontes. A interface gráfica, os programas de processamento de imagens via Transformada Wavelet e os métodos de limiar foram desenvolvidos no ambiente do MATLAB, possibilitando uma troca direta de informações entre eles e o usuário. / Abstract: In this work an interactive system processing and storage of compressed images in the wavelet domain, and an interface for digital image processing are presented. The storage method proposed is based on the wavelet transform and a threshold method. It has the objective of optimizing the computational space, for storage and for transmission of images. It is necessary first a pre-processing routine and after, the characterization through the application of the wavelet transform to the respective images and the several threshold methods to be chosen. These applications allow the extraction of relevant information for an image compression or storage image with a smaller computational cost and with a very small of error when the original and processed images are compared, in other words, there is no quality loss when applying the codification system presented. The results obtained from the extracted information of the images are presented in a graphic interface for image processing. The graphic interface, the programs for image processing using the wavelet transform and the thresholding methods were developed in a MATLAB environment, making possible a direct change of information between them and the user, without the concern of working with source codes. Through this graphic interface the user can use files which permits him visualize and analyze the results of the programs in the computer screen. / Mestre

Orientador: Carlos Roberto Minussi / Banca: Francisco Villarreal Alvarado / Banca: Mário Oleskovicz / Resumo: Esta pesquisa tem por objetivo o desenvolvimento de um sistema inteligente que realize o controle preventivo em sistemas de distribuição de energia elétrica. Trata-se de um procedimento para diagnosticar distúrbios possam provocar danos em componentes do sistema e, principalmente, a interrupção do fornecimento de energia aos consumidores. Este sistema inteligente será desenvolvido baseando-se no emprego da transformada wavelet, lógica fuzzy e redes neurais artificiais, em especial uma arquitetura da família ART (Adaptive Resonance Theory), a rede neural Fuzzy ARTMAP. Por ser uma arquitetura estável e plástica, esta permite a inclusão do módulo do treinamento continuado, o qual possibilita a extração do conhecimento sem a necessidade de reiniciar o processo de treinamento com a inclusão de novos padrões, diferentemente do que ocorre com a maioria das redes neurais. Este recurso possibilita usar um conjunto reduzido de padrões na fase de treinamento e, na medida em que forem realizadas as análises (aplicação), a extração do conhecimento é continuada, ou seja, trata-se de um sistema que busca o aperfeiçoamento com o passar o tempo. O sistema irá contemplar as principais anormalidades caracterizadas por distúrbios de tensão, curtos- circuitos e faltas de alta impedância. Por conseguinte, o objetivo refere-se ao desenvolvimento de um modelo embrionário capaz de incorporar permanentemente inovações com o propósito de torná-lo um sistema de inferência mais eficiente / Abstract: This project aims to develop an intelligent system that performs the preventive control in electric power distribution systems. It is a procedure to disturbances diagnosis that can potentially cause damage to system's components and, particularly, the interruption of electric power supply to consumers. This intelligent system is based on wavelet transform, fuzzy logic and artificial neural networks, in special the ART (Adaptive resonance Theory) family architecture, i.e., the Fuzzy ARTMAP. Due to the stability and plasticity characteristics, this architecture enables the introduction of the continuous training module, which allows the knowledge extraction without the need to restart the training process when a new training pattern is included, unlike what happens in most neural networks. Thus, it is possible to use a reduced set of patterns on the training phase and, as the analyses are performed, the extraction of the knowledge is continuous, i.e., a system that seeks to improve over time. The system will introduce the main disorders characterized by voltage disturbances, short-circuit faults and high impedance faults. Therefore, it deals with a methodology that can permanently incorporate new information to become an efficient inference system / Mestre

Orientador: Aledir Silveira Pereira / Banca: Aparecido Nilceu Marana / Banca: Evandro Luís Linhari Rodrigues / Resumo: Nos últimos anos, a segurança tornou-se uma preocupação constante da grande maioria das pessoas. Os sistemas biométricos vem ganhando destaque em soluções ligadas à segurança, uma vez que tratam de características físicas e comportamentais para reconhecimento dos indivíduos e permissões de acesso. Este trabalho objetivou a proposição e implementação de um método para reconhecimento de indivíduos por meio de características contidas na região interna da íris com um alto percentual de exatidão no reconhecimento e uma grande diminuição no tempo de processamento, se comparado aos demais métodos encontrados na literatura. No método proposto foram utilizados operadores de morfologia matemática para localização da íris, wavelet de log-Gabor para extração das características e a distância de Hamming para o reconhecimento. Os resultados experimentais obtidos utilizando a base de dados CASIA mostraram que o método é confiável e seguro, além de se destacar com relação ao baixo custo computacional / Abstract: In the recent years, the security became a constant concern of most people. Biometric systems have been highlighted in solutions related to security, since they deal with physical and behavioral characteristics for individuals recognition and access permissions. This work aims at the implementation of a method for individuals recognition based on the characteristics of the inner region of the iris, seeking a high percentage of accuracy in the recognition and a great reduction in the processing time, as compared to other methods published so far. We use mathematical morphology to search the iris in the image, the log-Gabor wavelet for feature extraction and the Hamming distance for recognition. The experimental results obtained from CASIA database show that the method is safe and reliable, and stand out with regard to the low computational cost / Mestre