RI UFLA: Correção digital das distorções em imagens provenientes de digitalização tridimensional
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Título: Correção digital das distorções em imagens provenientes de digitalização tridimensional
Título(s) alternativo(s): Correction of distortion in digital images from three-dimensional scanning
Autor : Ribeiro, Elisângela
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co: Horgan, Graham William
Primeiro membro da banca: Lino, Antônio Carlos Loureiro
Palavras-chave: Técnica de Moiré
Moiré technique
Data da defesa: 1-Ago-2014
Referência: RIBEIRO, E. Correção digital das distorções em imagens provenientes de digitalização tridimensional. 2014. 98 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.
Resumo: O processamento digital de imagens consiste em manipular uma imagem buscando reduzir ruídos, amplificar informações desejadas, bem como obter informações minunciosas. Porém, a sensibilidade das técnicas torna-se um dos obstáculos para a identificação de resultados precisos. Dentre as inúmeras técnicas de digitalização, destaca-se a técnica de Moiré de projeção como uma das mais utilizadas para a identificação de superfícies irregulares, por ser um método não invasivo, rápido, preciso e de baixo custo. Porém, ao digitalizar um objeto, é necessaria a formação de um ângulo sobre o objeto, para obter a formação da simetria do objeto em análise. Este fator causa perda de informações do objeto. A técnica de Moiré se caracteriza pelo movimento de duas grades relativas entre si, em referência ao observador, assim determinando um perfil e identificando a deformação do objeto. Este trabalho foi realizado com o objetivo de criar uma metodologia de correção digital das imagens digitalizadas por apenas uma câmera, utilizando de objetos de referência e técnicas de criação de funções de correção, além de correção da projeção das grades. Foi digitalizada uma esfera de isopor utilizando a técnica de Moiré de projeção. Como ponto de referência para a identificação da função de correção foi utilizada a fórmula de uma esfera real. Também foram desenvolvidos algoritmos com a função de criar a imagem referência da técnica de Moiré a partir da imagem objeto digitalizada e de corrigir as deformações da imagem objeto digitalizados. Os resultados mostram a eficácia de uso dos algoritmos desenvolvidos, principalmente o algoritmo para criar referência a partir da imagem objeto digitalizada, pois uma das principais dificuldades era capturar a imagem referência igual à do objeto fora de ambientes laboratoriais. A partir da correção de objetos digitalizados, a função identificada no algoritmo mostrou-se capaz de corrigir objeto que tenha raio em torno de 25 cm e que siga a simetria de uma esfera. No caso deste trabalho, a função foi aplicada a 29 frutos de macaúba (Acrocomia aculeata) digitalizados com a técnica de Moiré, chegando-se à conclusão de que a função conseguiu ajustar todas as imagens. No presente trabalho mostra-se que vários algoritmos foram desenvolvidos para melhorar a capacidade de informação da técnica de Moiré utilizando apenas uma câmera, tornando-a mais robusta e mais fácil de ser aplicada, sem a perda de informação do objeto em estudo.
Digital image processing involves manipulation of an image trying to reduce noise and amplify desired information, as well as obtain detailed information. However, the sensitivity of techniques becomes one of obstacles in identification of precise results. Among numerous scanning techniques, Moiré projection stands out as one of those most used for identifying the symmetry of irregular surfaces since it is a non-invasive, rapid, accurate and cost effective method. However, when scanning an object, it is necessary to establish an angle over the object to form the symmetry of the object under analysis; this factor causes loss of object information. The Moiré technique is characterized by the movement of two grids relative to each other in reference to the observer, thus determining a profile and identifying deformation of the object. The aim of this study was to create a methodology for digital correction of images scanned by only one camera using objects of reference and techniques for creating image correction functions, as well as correction of projection bars. Polystyrene spheres were digitized using the Moiré projection technique. The formula of a true sphere was used as a point of reference for identifying the correction function. Algorithms were also developed for the purpose of creating a reference image of the Moiré technique from the scanned object image and correcting the deformations of the scanned object image. The results show the effectiveness of the algorithms developed for correction of the bars, especially the algorithm of creating a reference image from the scanned object, because one of the main difficulties was to capture the reference image equal to the reference object outside of laboratory environments. From correction of digitized objects, the function identified in the algorithm proved to be able to correct any object with a radius of around 25 cm and which has the symmetry of a sphere. In this study, the function was applied to 29 Macauba (Acrocomia aculeata) fruits scanned with the Moiré technique, with the conclusion that the function was able to adjust all images. The present study shows that several algorithms have been developed to improve the information capacity of the Moiré technique using only one camera, making it more robust and easier to be applied, without loss of information from the object under study.
metadata.teses.dc.description: Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas, área de concentração em Modelagem de Sistemas Biológicos, para a obtenção do título de Mestre.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/4459
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