O presente projeto de pesquisa trata de uma comparação no processamento de imagens mamográficas adquiridas no scanner a laser (Lumiscan50) e no scanner óptico convencional com adaptador para digitalização de filme (Umax mod. PowerLook 1120). Por meio de uma análise estatística, verificou-se que o scanner óptico produz um aumento acentuado na intensidade (nível de cinza) na imagem digitalizada em relação ao mamograma original. Em função dessas respostas, foi desenvolvido um procedimento para compensar o deslocamento da curva de cada digitalizador em relação à curva característica do filme. Em seguida, imagens selecionadas de exposições de phantom e de mamografias reais foram digitalizadas em ambos os scanners e processadas por uma técnica de segmentação para detecção de microcalcificações, desenvolvida previamente no nosso grupo de pesquisas, a fim de estabelecer uma comparação da sensibilidade de detecção do esquema para imagens digitalizadas pelos dois tipos de equipamentos. Baseada nestas comparações, a análise do comportamento de um esquema CAD em mamografia, considerando a utilização de imagens digitalizadas em ambos os tipos de scanners, mostrou equivalência na sensibilidade e na especificidade...

Este trabalho consiste na implementação de um esquema computacional que possibilita a um usuário enviar mamografias digitalizadas/digitais via-internet para processá-las. O site, responsável pela interatividade usuário/sistema, foi desenvolvido em HTML e PHP com acesso a um banco de dados implementado em MySQL. As rotinas referentes ao pré-processamento, segmentação, classificação e geração da imagem resultante foram desenvolvidas em Delphi e são executadas de forma paralela no servidor. O sistema fornece as regiões suspeitas e com possíveis lesões detectadas na mamografia. Além da imagem com o destaque dos agrupamentos de microcalcificações detectadas, sua classificação como suspeito ou não-suspeito também são fornecidas. Para massas suspeitas detectadas, é apresentado o seu grau de densidade e as probabilidades percentuais do tipo de contorno e da classificação BIRADS. Além das mamografias, o usuário pode enviar ainda regiões de interesse (RIs). Os testes mostraram que, para o processo de detecção de microcalcificações para imagens digitalizadas, o percentual de acertos obtidos foi de 93%, enquanto para a detecção de nódulos foi de 92%. Para imagens digitais, o percentual de acertos obtidos foi de 90%...

Neste trabalho apresentamos o desenvolvimento e a realização de um experimento utilizando recursos modernos de processamento de imagens como câmeras CCD, placas de aquisição de imagens e linguagem de programação visual com interface multimídia para observação do fenômeno do Estol dinâmico que tem grande importância do estudo de estabilidade de aeronaves. O fenômeno de Estol ocorre nos aerofólios de aeronaves como nos rotores de helicópteros e asas de aeronaves acrobáticas. Nosso sistema e capaz de detectar dentro de um experimento de um aerofólio oscilando em baixas freqüências a Histerese de sustentação que ocorre neste. Utilizamos também na nossa abordagem redes neurais backpropagation para acomodação dos dados experimentais. Implementamos e descrevemos um hardware mecânico para obtenção de melhores imagens e as funções escritas em Visual Basic que foram utilizadas, com o objetivo de permitir a reprodução do experimento em outros centros de pesquisa.; In this work we present an experiment using modern imaging processing techniques such as CCD cameras, video acquisition boards and visual programming using multimedia interfacing for the observation of the Stall phenomena which has great importance in the airplane stability. The Stall phenomena occurs in arplaine (airfoils) such as in helicopter blades and acrobatic airplane wings. We demonstrated that the developed system is able to detect the lift histeresis in a low frequency oscillating bidimensional airfoil. We also used in our approach backpropagation neural network for the experimental data accomodation. In order to allow replication of the experiment by other institutions...

O aumento da geração e do intercâmbio de imagens médicas digitais tem incentivado profissionais da computação a criarem ferramentas para manipulação, armazenamento e busca por similaridade dessas imagens. As ferramentas de recuperação de imagens por conteúdo, foco desse trabalho, têm a função de auxiliar na tomada de decisão e na prática da medicina baseada em estudo de casos semelhantes. Porém, seus principais obstáculos são conseguir uma rápida recuperação de imagens armazenadas em grandes bases e reduzir o gap semântico, caracterizado pela divergência entre o resultado obtido pelo computador e aquele esperado pelo médico. No presente trabalho, uma análise das funções de distância e dos descritores computacionais de características está sendo realizada com o objetivo de encontrar uma aproximação eficiente entre os métodos de extração de características de baixo nível e os parâmetros de percepção do médico (de alto nível) envolvidos na análise de imagens. O trabalho de integração desses três elementos (Extratores de Características, Função de Distância e Parâmetro Perceptual) resultou na criação de operadores de similaridade, que podem ser utilizados para aproximar o sistema computacional ao usuário final...

Constantemente, uma variedade de novos métodos de processamento de imagens é apresentada à comunidade. Porém poucos têm provado sua utilidade na rotina clínica. A análise e comparação de diferentes abordagens por meio de uma mesma metodologia são essenciais para a qualificação do projeto de um algoritmo. Porém, é difícil comparar o desempenho e adequabilidade de diferentes algoritmos de uma mesma maneira. A principal razão deve-se à dificuldade para avaliar exaustivamente um software, ou pelo menos, testá-lo num conjunto abrangente e diversificado de casos clínicos. Muitas áreas - como o desenvolvimento de software e treinamentos em Medicina - necessitam de um conjunto diverso e abrangente de dados sobre imagens e informações associadas. Tais conjuntos podem ser utilizados para desenvolver, testar e avaliar novos softwares clínicos, utilizando dados públicos. Este trabalho propõe o desenvolvimento de um ambiente de base de imagens médicas de diferentes modalidades para uso livre em diferentes propósitos. Este ambiente - implementado como uma arquitetura de base distribuída de imagens - armazena imagens médicas com informações de aquisição, laudos, algoritmos de processamento de imagens, gold standards e imagens pós-processadas. O ambiente também possui um modelo de revisão de documentos que garante a qualidade dos conjuntos de dados. Como exemplo da facilidade e praticidade de uso...

Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma nova técnica de pré-processamento de imagens mamográficas digitais para melhorar o desempenho dos esquemas computacionais de auxílio ao diagnóstico (CAD) e para auxiliar na detecção precoce do câncer de mama. O método proposto efetua uma restauração nas imagens mamográficas utilizando, em uma primeira etapa, a transformada de Anscombe e o filtro de Wiener para redução do ruído quântico. Posteriormente, é utilizado o filtro inverso da função de transferência de modulação (MTF) do sistema de imagem para realce das estruturas de interesse na mamografia, como as microcalcificações, que podem ser um indicativo de câncer de mama em seu estágio inicial. Imagens mamográficas restauradas pelo método proposto foram utilizadas na avaliação de um esquema CAD para detecção automática de microcalcificações. Os resultados mostraram que o desempenho do esquema CAD apresentou uma melhora significativa quando imagens restauradas foram utilizadas, mesmo para imagens de mamas densas, que resultam normalmente em baixa taxa de detecção devido ao baixo contraste.; This work aims to developing a new technique for pre-processing digital mammographic images in order to improve the performance of computer aided-diagnosis schemes (CAD) and to assist in early detection of breast cancer. The proposed method performs a restoration in mammographic images using in a first step...

Este trabalho trata, inicialmente, de uma extensa investigação acerca do efeito que o processo de digitalização da imagem exerce num esquema de processamento de imagens em mamografia. Como todas as etapas de processamento tomam por base a imagem original digitalizada, os diferentes equipamentos, tecnologias, softwares de aquisição e características do processo contribuem para produzir diferentes aspectos na digitalização de um mesmo filme mamográfico. Por conseguinte, as etapas envolvidas do pré-processamento à classificação, passando principalmente pela segmentação dessas imagens, poderão produzir diferentes resultados dependendo da fidelidade da imagem digital em relação à mamografia original. Assim, essa pesquisa focaliza uma avaliação comparativa das características das imagens mamográficas adquiridas em diferentes sistemas de digitalização, tomando por base o efeito que esse processo exerce na sensibilidade de módulos de um esquema CAD (de Computer-Aided Diagnosis) previamente desenvolvido em nosso grupo. Com base nisso, propõe-se um modelo computacional que permite compensar as eventuais degradações introduzidas no processo de digitalização, em busca de uma maior uniformidade das imagens mamográficas digitais...

Este trabalho de pesquisa tem por objetivo o desenvolvimento de um coprojeto de hardware/software para o algoritmo de correlação de imagens visando atingir um ganho de desempenho com relação à implementação totalmente em software. O trabalho apresenta um comparativo entre um conjunto bastante amplo e significativo de configurações diferentes do soft-processor Nios II implementadas em FPGA, inclusive com a adição de novas instruções dedicadas. O desenvolvimento do co-projeto foi feito com base em uma modificação do método baseado em profiling adicionando-se um ciclo de desenvolvimento e de otimização de software. A comparação foi feita com relação ao tempo de execução para medir o speedup alcançado durante o desenvolvimento do co-projeto que atingiu um ganho de desempenho significativo. Também analisou-se a influência de estruturas de hardware básicas e dedicadas no tempo de execução final do algoritmo. A análise dos resultados sugere que o método se mostrou eficiente considerando o speedup atingido, porém o tempo total de execução ainda ficou acima do esperado, considerando-se a necessidade de execução e processamento de imagens em tempo real dos sistemas de navegação robótica. No entanto, destaca-se que as limitações de processamento em tempo real estão também ligadas as restrições de desempenho impostas pelo hardware adotado no projeto...

Em muitas aplicações de processamento de imagens é desejável converter imagens que estão em escala de cinza para imagens binarias, ou seja, em apenas dois níveis de intensidade. Para realizar essa tarefa de separação entre dois níveis é necessário que se calcule um valor de limiar, pois a partir dele determinamos quais pixels irão pertencer a um nível, normalmente o objeto de interesse, e quais pertencerão ao outro nível, ou ao fundo da imagem. Algumas aplicações exigem que se calcule esse valor de limiar em um tempo muito curto em relação à aquisição de imagem, principalmente quando ocorre uma variação muito alta de luminosidade na aquisição de uma imagem. Para suprir essa dificuldade de velocidade nas aplicações de processamento de imagem, uma alternativa seria o desenvolvimento de uma arquitetura dedicada que realize o cálculo do valor de limiar e binarize a imagem adquirida. O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de uma arquitetura que realiza estas tarefas, implementada em circuitos reconfiguráveis do tipo FPGA. A validação da arquitetura foi obtida por meio da comparação dos resultados obtidos com a simulação da mesma na ferramenta Matlab. A arquitetura permite uma frequência máxima de clock de 84...

Este trabalho apresenta a pesquisa e desenvolvimento de algoritmos de pré-processamento digital de imagens para câmeras térmicas não refrigeradas na faixa espectral do infravermelho distante. O estudo de câmeras infravermelhas é uma questão estratégica, uma vez que tem aplicações militares, civis e científicas. Este trabalho define a concepção e implementação de algoritmos de pré-processamento de imagem necessários para obter imagens com baixo ruído e alto contraste, tais como: correção de não-uniformidade, substituição de pixels defeituosos, geração de histograma, aumento de contraste e processamento de saída do pixel, com taxa de 30 quadros por segundo, utilizando detector não-resfriado com matriz de plano focal de 320 x 240 pixels. Neste trabalho todos os algoritmos foram implementados em software para se obter resultados rapidamente e, assim, facilitar a validação dos códigos. Foram gerados resultados de caracterização eletro-óptica do sistema montado com indicação das principais figuras de mérito que norteiam o estudo desta tecnologia, tais como: componentes de ruído tridimensionais, potência equivalente de ruído, responsividade e relação sinal-ruído. Os resultados indicam que os algoritmos de pré-processamento de imagem propostos aumentam a qualidade da imagem a ser exibida...

Os sistemas de processamento de imagens exercem um papel importante no que tange à emulação da visão humana, pois grande parte das informações que as pessoas obtêm do mundo real ocorre por meio de imagens. Desenvolver tais sistemas é uma tarefa complexa e que requer testes rigorosos para garantir a sua confiabilidade. Neste cenário, a seleção de casos de teste é fundamental, pois ajuda a eliminar os dados de teste redundantes e desnecessários enquanto procura manter altas taxas de detecção de erros. Na literatura há várias abordagens para seleção de casos de teste com foco em sistemas de entradas/saídas alfanuméricas, mas a seleção voltada a sistemas complexos (e.g. processamento de imagens) ainda é pouco explorada. Visando a contribuir neste campo de pesquisa, este trabalho apresenta um novo método intitulado Tcs&CbIR, que seleciona e recupera um subconjunto de imagens a partir de um vasto conjunto de teste. Os testes realizados com dois programas de processamento de imagens mostram que a nova abordagem pode superar a seleção aleatória pois, no contexto de avaliação apresentado, a quantidade de casos de teste necessária para revelar a presença de erros foi reduzida em até 87%. Os resultados obtidos revelam...

A cultura de soja desempenha um papel importante na economia nacional, por isso seria importante o estabelecimento de métodos de testes precisos que pudessem auxiliar na determinação da qualidade das sementes para definição do destino certo de um lote, direcionando-o para plantio ou alimentação. Testes de vigor são testes que levam em consideração a relação entre a semente e o ambiente de semeadura e complementam os resultados de testes de germinação, descrevendo o potencial que um lote de sementes possui para o desenvolvimento de plântulas normais sob um amplo conjunto de condições ambientais. O método clássico para avaliação da germinação e do vigor de sementes baseia-se na inspeção visual das plântulas após um período de germinação sendo um processo demorado e subjetivo, assim, neste trabalho é proposta uma novo método para automatizar a avaliação da germinação e do vigor de um lote de sementes de soja com base no desenvolvimento das plântulas, por meio da análise de imagens digitais. As imagens deste experimento são capturadas por um scanner e depois são submetidas a procedimentos para que se possam extrair as características relevantes para calcular o vigor. Foram avaliados três métodos para segmentar as imagens baseados nos modelos de cor RGB...

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial, Florianópolis, 2007.; Este trabalho dá continuidade a uma série de trabalhos que buscam uma solução para medição de glicemia de forma não invasiva, pela variação de coloração na íris humana. As atividades tiveram foco no levantamento de informações que pudessem levar a um melhor conhecimento dos fenômenos envolvidos na captura das imagens da íris humana e na avaliação de desempenho de componentes críticos do projeto. Foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o tema de Color Constancy, que são métodos para correção de distorções de cores em imagens digitais, para avaliar sua aplicabilidade ao Sistema GlucoÍris. Da mesma forma, foi feito um estudo sobre equipamentos e tecnologias disponíveis no mercado que realizam a captura de imagens da íris humanas para outras aplicações, como sistemas de segurança e sistemas de iridologia. Dada a dificuldade e falta de padronização encontrados na realização de ensaios que avaliassem a repetitividade da quantificação de cores, foi proposta uma metodologia própria de avaliação, com quatro indicadores de repetitividade...

Na busca por respostas quanto às condições de bem-estar animal, visou-se a avaliar neste trabalho o comportamento de pintainhos nas duas primeiras semanas de vida, por meio de processamento de imagens digitais. O experimento foi realizado em dois galpões comerciais, utilizados para criação de 15.200 aves de corte por galpão, durante um ciclo produtivo, dotados com fornalha a lenha de aquecimento indireto do ar. Foram instaladas duas câmeras de vídeo por galpão para aquisição de imagens digitais. Uma das câmeras possuía inclinação angular de 45º, e a outra, inclinação angular de 90º em relação ao solo. As imagens foram analisadas para cada condição climática diária e binarizadas, sendo depois processadas por meio de descritor de agrupamento/dispersão e correlacionadas com os valores de temperatura do ar. Observou-se correlação entre o descritor e os valores de temperatura do ar, sendo que as imagens obtidas pela câmera posicionada a 45º e divididas em 25 blocos, obtiveram maior correlação. Pelos dados obtidos, pode-se observar que o comportamento de agrupamento e dispersão dos pintainhos pode ser usado como indicador dos estados de conforto térmico e que o descritor se mostrou eficiente para esta quantificação.

A segmentação é uma parte fundamental do processo de particionamento do espaço de dados em regiões salientes e é um pré-requisito para processos subsequentes como reconhecimento de objetos e interpretação de cena. A etapa de segmentação de imagens e a eficiência com que é realizada afeta diretamente a performance de um sistema automático de análise de imagem. A grande maioria dos algoritmos de segmentação existentes trabalha com características como cor e luminosidade sem levar em consideração os micro-padrões de textura formados pela combinação destas características. Inicialmente motivada como ferramenta de segmentação de paisagens em fotos aéreas e de satélite a análise de textura tem sido estudada por um longo período de tempo usando muitas abordagens distintas. Vários métodos realizam a análise de textura sobre estatísticas de segunda ordem de pixels ou componentes espectrais presentes na imagem. Estudos sobre padrões de textura presentes em imagens tem revelado que a informação sobre a textura de um determinado objeto pode ser tão específica a ponto de poder ser utilizada, não só para a discriminação de regiões, mas também para a identificação de objetos em uma cena. O presente trabalho discute as diversas questões e problemas envolvendo o processamento e a discriminação de texturas em imagens digitais e propõe métodos de segmentação utilizando uma abordagem não-supervisionada com redes neurais artificiais

Este trabalho apresenta PROHIST, um ambiente de biblioteca digital para imagens de documentos históricos. PROHIST é um novo conceito de biblioteca digital, porque ela possui muitas funcionalidades não existentes nas bibliotecas digitais atuais, como por exemplo, o uso de algoritmos específicos de processamento de imagens em documentos históricos. Isso permite a geração de diferentes tipos de visões de um mesmo documento histórico. O principal objetivo do PROHIST é que o novo modelo de biblioteca digital seja de uso livre para qualquer pessoa interessada na preservação de documentos históricos e na aplicação de algoritmos de processamento de imagens, seja para melhor visualização da imagem, seja para obter resultados de experimentos na aplicação desses algoritmos. O ambiente PROHIST foi desenvolvido utilizando a ferramenta de repositório Fedora, Java Servlets, Islandora e Drupal; Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco

O uso de câmeras digitais portáteis tornou-se uma alternativa viável para a aquisição de imagens de documentos devido a seu baixo custo, portabilidade e evolução. Essa aplicação não originalmente prevista vem tornando-se corriqueira. Tais dispositivos estão atualmente embarcadas em muitos dos equipamentos portáteis, como telefones celulares, palm tops, e outros dispositivos eletrônicos fáceis de utilizar e transportar, usados diariamente por milhares de pessoas. Devido a este novo uso dado às câmeras digitais, são necessários novos algoritmos capazes de processar essas imagens, melhorando-as e assim possibilitando um acesso regular e eficaz da informação nelas contidas. Uma vez que essas imagens podem apresentar problemas, como perda de foco, distorções de perspectiva, distorções causadas pela lente, bem como bordas mais complexas do que as encontradas em documentos escaneados. Esta dissertação analisa alguns dos fatores influentes na qualidade de documentos digitalizados através do uso de câmeras digitais e apresenta o ambiente PhotoDoc. Esse ambiente foi concebido de forma a ser amigável ao usuário, o qual a partir da interface gráfica do PhotoDoc poderá automaticamente: remover bordas...

O uso de câmeras digitais, devido ao seu custo baixo, portabilidade e boa qualidade de imagem, tem se tornado cada dia mais usual. Uma das aplicações não originalmente prevista, que vem se tornando corriqueira, é a fotografia de quadros didáticos e de reuniões para uso posterior. É freqüente que fotos de quadros didáticos englobem não só a lousa, mas também outros objetos que estão na sua circunvizinhança. Outro problema é a iluminação irregular resultante de várias fontes de luzes no ambiente em que a foto foi tirada. Esta dissertação tem como objetivo apresentar novos algoritmos para o processamento de imagens de quadros, os quais foram integrados formando um ambiente chamado Tableau. Tableau é um ambiente amigável ao usuário que permite: remoção automática de bordas; correção de perspectiva; melhoria da imagem de quadros de qualquer cor, o que é uma solução pioneira, pois não existe ferramenta acadêmica ou comercial com tal funcionalidade

A Bacia do Solim?es ? caracterizada por um padr?o magn?tico complexo, expresso ao longo de toda sua extens?o, e produzido pela superposi??o de anomalias magn?ticas que se apresentam sob a forma de fei??es lineares. Tais fei??es refletem as diferentes atividades tect?nicas que atuaram na Regi?o Amaz?nica atrav?s do Pr?-Cambriano e Faneroz?ico. Neste trabalho, foi aplicado nos dados aeromagn?ticos da Bacia do Solim?es um m?todo de processamento de imagens digitais de sombreamento do relevo magn?tico an?malo total que, dadas suas caracter?sticas metodol?gicas, permitindo utiliz?-lo como um filtro direcional, possibilitou a defini??o de aspectos relevantes no contexto das rela??es entre os lineamentos magn?ticos E/W, NE/SW, e NW/SE. Nesse sentido, foram identificados padr?es de lineamentos magn?ticos que refletem a exist?ncia de zonas de cisalhamento transcorrentes dextrais, orientadas preferencialmente na dire??o E/W. A intera??o entre os diversos segmentos transcorrentes promoveu o desenvolvimento de um regime predominantemente transpressivo, representado por falhas reversas associadas aos lineamentos magn?ticos E/W e NE/SW; e duplexes direcionais formando falhas em flor positivas e negativas associadas, respectivamente, aos lineamentos magn?ticos orientados na dire??o N70-80E e N70-80W. A an?lise quantitativa permitiu explicar dois aspectos importantes em rela??o ?s fei??es lineares observadas nas imagens digitais. O primeiro mostra...

Image segmentation is the process of labeling pixels on di erent objects, an important step in many image processing systems. This work proposes a clustering method for the segmentation of color digital images with textural features. This is done by reducing the dimensionality of histograms of color images and using the Skew Divergence to calculate the fuzzy a nity functions. This approach is appropriate for segmenting images that have colorful textural features such as geological, dermoscopic and other natural images, as images containing mountains, grass or forests. Furthermore, experimental results of colored texture clustering using images of aquifers' sedimentary porous rocks are presented and analyzed in terms of precision to verify its e ectiveness.; Universidade Federal do Rio Grande do Norte; A Segmentação de imagens é o processo de rotulagem de pixels em diferentes objetos, um passo importante em diversos sistemas de processamento de imagens. Este trabalho propõe um método de agrupamento para a segmentação de imagens digitais coloridas com propriedades texturais. Isto é feito através da redução de dimensionalidade dos histogramas das imagens coloridas e do uso da Divergência Skew no cálculo das funções de a nidade fuzzy. Esse tipo de abordagem é adequada à segmentação de imagens coloridas que possuam características texturais...