Avaliação de imagens através de Similaridade Estrutural e do conceito de Mínima Diferença de Cor Perceptível.

A avaliação objetiva da qualidade de imagens é de especial importância em diversas aplicações, por exemplo na compressão de imagens, onde pode ser utilizada para regular a taxa que deve ser empregada para que haja a máxima compressão (permitindo perda de dados) sem comprometer a qualidade final; outro exemplo é na inserção de marcas dágua, isto é, introdução de informações descritivas utilizadas para atestar a autenticidade de uma imagem, que devem ser invisíveis para o observador. O SSIM (Structural SIMilarity) é uma métrica de avaliação objetiva da qualidade de imagens de referência completa projetada para imagens em tons de cinza. Esta dissertação investiga sua aplicação na avaliação de imagens coloridas. Para tanto, inicialmente é feito um estudo do SSIM utilizando quatro diferentes espaços de cores RGB, YCbCr, Lαβ e CIELAB. O SSIM é primeiramente calculado nos canais individuais desses espaços de cores. Em seguida, com inspiração no trabalho desenvolvido em (1) são testadas formas de se combinar os valores SSIM obtidos para cada canal em um valor único os chamados SSIM Compostos. Finalmente, a fim de buscar melhores correlações entre SSIM e avaliação subjetiva, propomos a utilização da mínima diferença de cor perceptível, calculada utilizando o espaço de cores CIELAB, conjuntamente com o SSIM. Para os testes são utilizados três bancos de dados de imagens coloridas, LIVE, IVC e TID, a fim de se conferir consistência aos resultados. A avaliação dos resultados é feita utilizando as métricas empregadas pelo VQEG (Video Quality Experts Group) para a avaliação da qualidade de vídeos, com uma adaptação. As conclusões do trabalho sugerem que os melhores resultados para avaliação da qualidade de imagens coloridas usando o SSIM são obtidas usando os canais de luminância dos espaços de cores YCbCr, Lαβ e especialmente o CIELAB. Também se concluiu que a utilização da mínima diferença de cor perceptível contribui para o melhoramento dos resultados da avaliação objetiva.

Modelagem automática de sistemas fuzzy utilizando otimização por enxame de partículas.

Esta dissertaçãoo investiga a utilização de Particle Swarm Optimization (PSO) para a obtenção automática de sistemas fuzzy do tipo Mamdani, tendo como insumo apenas as definições das variáveis do problema, seus domínios e a função objetivo. Neste trabalho utilizam-se algumas técnicas conhecidas na tentativa de minimizar a obtenção de sistemas fuzzy que não sejam coerentes. As principais técnicas usadas são o método de Wang e Mendell, chamado de WM, para auxiliar na obtenção de regras, e os conceitos de clusterização para obtenção das funções de pertinência. Na função de avaliação proposta, considera-se não somente a acurácia do sistema fuzzy, através da medida do erro, mas também a sua interpretabilidade, através da medida da compacidade, que consiste da quantidade de regras e funções membro, da distinguibilidade, que permite evitar que as funções membro não se confundam, e da completude, que permite avaliar que as funções membro abranjam o máximo do domínio. O propósito deste trabalho consiste no desenvolvimento de um algoritmo baseado em PSO, cuja função de avaliação congregue todos esses objetivos. Com parâmetros bem definidos, o algoritmo pode ser utilizado em diversos tipos de problemas sem qualquer alteração, tornando totalmente automática a obtenção de sistemas fuzzy. Com este intuito, o algoritmo proposto é testado utilizando alguns problemas pré-selecionados, que foram classificados em dois grupos, com base no tipo de função: contínua ou discreta. Nos testes com funções contínuas, são utilizados sistemas tridimensionais, com duas variáveis de entrada e uma de saída, enquanto nos testes com funções discretas são utilizados problemas de classificação, sendo um com quatro variáveis e outro com seis variáveis de entrada. Os resultados gerados pelo algoritmo proposto são comparados com aqueles obtidos em outros trabalhos.

Assobios do boto-cinza, Sotalia guianensis, (Cetacea, Delphinidae) em três áreas de concentração na costa do Rio de Janeiro

A espécie Sotalia guianensis apresenta um variado repertório de assobios que estão ligados a interação social e a diferentes contextos de comportamento. As variações intraespecíficas nas estruturas dos assobios podem indicar diferenças entre populações dessa espécie. O presente estudo caracterizou e comparou o repertório dos assobios de Sotalia guianensis, em três baías do estado do Rio de Janeiro: Baía de Guanabara (BG), Baía de Sepetiba (BS) e Baía da Ilha Grande (BI), utilizando um sistema de gravação com limite superior de frequência de 48 kHz e através da aplicação das análises quantitativas e qualitativas dos parâmetros acústicos. As gravações dos assobios foram realizadas com embarcações de 5,5 e 7m e sistema de gravação composto por um hidrofone High Tech, modelo HTI-96-MIN, e um gravador digital modelo PMD 671 Marantz, com limite superior de frequência de 48 kHz. As análises dos espectrogramas foram realizadas com os softwares Adobe Audition 1.5 e Raven 1.3. Os assobios foram classificados em seis categorias de forma de contorno e 11 parâmetros acústicos foram medidos para cada assobio. Para comparar os parâmetros acústicos de mesma forma de contorno entre as três baías, foram aplicados a análise descritiva e testes estatísticos de comparação de média. Um total de 1800 assobios foi selecionado e 61,38% (N=1105) dos assobios apresentaram forma de contorno ascendente. Assobios com zero ou um ponto de inflexão foram mais frequentes (N=1476), correspondendo a 82%. A amplitude de frequência encontrada variou de 1,03 a 46,87 kHz, maior alcance registrado para essa espécie no Brasil. A média de duração dos assobios da BG foi menor do que as médias encontradas na BS e na BI. Os resultados de todas as comparações realizadas demonstraram que os parâmetros de frequência (FI, FF, FMAX e F3/4) foram os que mais apresentaram diferenças significativas entre as três áreas. A variação encontrada nos assobios de S. guianensis entre as três áreas estudadas pode também estar ligada aos tipos de assobios mais comuns em cada área, representados pelos assobios ascendentes, que apesar de apresentarem a mesma forma de contorno, possuem diferenças em seus parâmetros acústicos, possivelmente ligados a informações individuais. A utilização de um sistema de gravação com limite superior de 48 kHz possibilitou a análise de muitos assobios. Com isso, foi possível verificar a importância do limite de frequência aplicado para caracterizar o repertório acústico dessa espécie, juntamente com as análises qualitativas das formas de contorno e as análises quantitativas dos parâmetros acústicos dos assobios. A aplicação dessa metodologia foi eficaz na comparação intraespecífica dos assobios, e futuramente, estudos mais detalhados da classificação dos assobios, poderá acrescentar informações relevantes sobre a variação desse tipo de emissão sonora no repertório acústico S. guianensis