Medição de campos de velocidade em fluídos com técnicas "intraframe" de processamento digital de imagens (PIV)

A maior dificuldade na medição de escoamentos de líquidos é com campos em velocidades acima de 0,5 m/s. O processamento “PIV” (Velocimetria por processamento de Imagens de Partículas) com iluminação a Laser contínua (não pulsada), utilizando câmeras CCD possibilitou a análise de quadros em seqüências de imagens capturadas na velocidade convencional de 30 quadros/s, com bons resultados para deslocamentos lentos < 0,5 m/s. Para velocidades maiores esta técnica torna-se inviável. A imagem das partículas forma um rastro, não permitindo a identificação da partícula singela. Com a introdução recente de câmeras digitais rápidas com velocidade de obturação controlada tornou-se possível a medida de fluidos em deslocamentos rápidos. O presente trabalho apresenta duas técnicas “intraframe” (dentro do quadro de imagem) para análise de escoamentos, em velocidades na ordem 2 m/s, utilizando câmeras CCD-DV e gravação digital em fita DVT (digital video tape). A primeira programando a câmera no modo progressivo, imagens são capturadas em velocidades de obturação diferentes resultando num rastro caracterizado pelo deslocamento das partículas, proporcional ao vetor velocidade. A segunda programando a câmera no modo entrelaçado, a imagem é capturada em dois campos intercalados na velocidade de obturação desejada, obtendo-se uma imagem dupla capturada em tempos diferentes, montada pelo campo ímpar e o campo par, entrelaçado entre um e o outro A câmera captura e grava o evento na velocidade de obturação variável de 1/30 por segundo até 1/10000 por segundo, requerida para observar-se os deslocamentos entre os campos. Uma placa de aquisição digitaliza a imagem a ser processada. Um algoritmo baseado nas técnicas de processamento de imagens, determina os múltiplos deslocamentos das partículas apresentando o diagrama bidimensional com os vetores velocidade.

Desenvolvimento de algoritmo de ajuste de 'waveforms' altimétricas refletidas por lagos e rios

O uso de dados altimétricos para a avaliação e monitoramento da variação dos níveis dos oceanos, teve início com o satélite Seasat e vem desenvolvendo-se com êxito em outros sistemas como o Geosat e o ERS-l. Esta técnica tem se mostrado única em termos de oceanografia e abre caminho para a sua utilização em outros campos como a hidrologia. A possibilidade de avaliar-se os niveis das águas continentais por meio da altimetria, trata-se de uma proposta promissora termos de recursos hidricos em países de dimensões como o Brasil.O desenvolvimento de um algoritmo capaz de. a partir dos dados do satélite altimétrico Geosat processá-los de forma mais rápida e econômica, fornecendo informações prévias com as quais se possa efetivamente obter a variação do nível das águas de rios e Lagoas, constitue-se no desafio desta dissertação.O ajuste matemático proposto, que se utilizaria de um número menor de variáveis, se comparado ao método aplicado pela NASA, não trouxe os resultados esperados , mostrando-se ineficiente. Esta dissertação sugere que, embora este modelo proposto tenha se mostrado inadequado, abre-se um vasto campo de pesquisas para que a altimetria de satélites torne-se uma técnica operacional e viável em termos de recursos hidricos em águas continentais.

Localização de imagens ao microscópio utilizando processamento digital de imagem

O exame de sangue é um dos procedimentos de análises clínicos mais utilizados pelo largo espectro de anomalias que consegue detectar. A contagem de células de sangue, objeto deste trabalho, é um destes exames. A contagem manual é feita por um operador que examina ao microscópio, com ampliação adequada, uma amostra eventualmente tratada ou colorida. Ainda hoje há casos em que contagem manual é necessária mas é cada vez mais freqüente a utilização da contagem automática, feita através de citômetro de fluxo. Esta dissertação aborda um sistema de contagem de células do sangue por processamento digital de imagens e pode ser automático ou semi-automático. O projeto é fruto de uma parceria entre o LaPSIDELET e o HCPA. Deste projeto surgiu o SAIMO (Sistema de Aquisição de Imagens para uso em Microscopia Óptica). No estágio atual o SAIMO possui algumas limitações no controle de posicionamento e no campo de visão limitado. O controle de posicionamento atual fica a cargo do operador: não há informação sobre as imagens já adquiridas, podendo ocorrer sobreposição. Devido à limitação do campo de visão, várias aquisições devem ser feitas para se obter o número mínimo de células recomendado. Além disso, há um possível aumento de erro de contagem associado às imagens parciais de célula presentes nas bordas das imagens. Este trabalho tem como proposta solucionar o problema de controle de posicionamento das aquisições, com a localização da cena durante a captura da imagem. Além disso, é proposta uma técnica de composição de mosaico com as imagens adquiridas, reduzindo os problemas causados pelo campo de visão limitado. Também são propostos métodos de préprocessamento apropriados às imagens adquiridas, que proporcionam a redução do tempo das tarefas subseqüentes. O método de validação das localizações verifica se as coordenadas encontradas por este processo são consistentes. Os resultados obtidos mostraram que o método é rápido na localização e eficiente na composição do mosaico, podendo ser utilizado como parte de um sistema de contagem de células por processamento digital de imagens.

Algoritmos genéticos e processamento paralelo aplicados à definição e treinamento de redes neurais perceptron de múltiplas camadas

ln this work, it was deveIoped a parallel cooperative genetic algorithm with different evolution behaviors to train and to define architectures for MuItiIayer Perceptron neural networks. MuItiIayer Perceptron neural networks are very powerful tools and had their use extended vastIy due to their abiIity of providing great resuIts to a broad range of appIications. The combination of genetic algorithms and parallel processing can be very powerful when applied to the Iearning process of the neural network, as well as to the definition of its architecture since this procedure can be very slow, usually requiring a lot of computational time. AIso, research work combining and appIying evolutionary computation into the design of neural networks is very useful since most of the Iearning algorithms deveIoped to train neural networks only adjust their synaptic weights, not considering the design of the networks architecture. Furthermore, the use of cooperation in the genetic algorithm allows the interaction of different populations, avoiding local minima and helping in the search of a promising solution, acceIerating the evolutionary process. Finally, individuaIs and evolution behavior can be exclusive on each copy of the genetic algorithm running in each task enhancing the diversity of populations

Reúso de água no processamento de jeans na indústria têxtil

This study aims to assess the potential for industrial reuse of textile wastewater, after passing through a physical and chemical pretreatment, into denim washing wet processing operations in an industrial textile laundry, with no need for complementary treatments and dilutions. The methodology and evaluation of the proposed tests were based on the production techniques used in the company and upgraded for the experiments tested. The characterization of the treated effluent for 16 selected parameters and the development of a monitoring able to tailor the treated effluent for final disposal in accordance with current legislation was essential for the initiation of testing for reuse. The parameters color, turbidity, SS and pH used were satisfactory as control variables and presents simple determination methods. The denim quality variables considered were: color, odor, appearance and soft handle. The tests were started on a pilot scale following complexity factors attributed to the processes, in denim fabric and jeans, which demonstrated the possibility of reuse, because there was no interference in the processes and at quality of the tested product. Industrial scale tests were initiated by a step control that confirmed the methodology efficiency applied to identify the possibility of reuse by tests that precede each recipe to be processed. 556 replicates were performed in production scale for 47 different recipes of denim washing. The percentage of water reuse was 100% for all processes and repetitions performed after the initial adjustment testing phase. All the jeans were framed with the highest quality for internal control and marketed, being accepted by contractors. The full-scale use of treated wastewater, supported by monitoring and evaluation and control methodology suggested in this study, proved to be valid in textile production, not given any negative impact to the quality the produced jeans under the presented conditions. It is believed that this methodology can be extrapolated to other laundries to determine the possibility of reuse in denim washing wet processing with the necessary modifications to each company.

Desenvolvimento e teste de um modelo estatístico de identificação das proporções de água produzida em zonas de produção de um campo maduro de petróleo

This study investigates the chemical species produced water from the reservoir areas of oil production in the field of Monte Alegre (onshore production) with a proposal of developing a model applied to the identification of the water produced in different zones or groups of zones.Starting from the concentrations of anions and cátions from water produced as input parameters in Linear Discriminate Analysis, it was possible to estimate and compare the model predictions respecting the particularities of their methods in order to ascertain which one would be most appropriate. The methods Resubstitution, Holdout Method and Lachenbruch were used for adjustment and general evaluation of the built models. Of the estimated models for Wells producing water for a single production area, the most suitable method was the "Holdout Method and had a hit rate of 90%. Discriminant functions (CV1, CV2 and CV3) estimated in this model were used to modeling new functions for samples ofartificial mixtures of produced water (producedin our laboratory) and samples of mixtures actualproduced water (water collected inwellsproducingmore thanonezone).The experiment with these mixtures was carried out according to a schedule experimental mixtures simplex type-centroid also was simulated in which the presence of water from steam injectionin these tanks fora part of amostras. Using graphs of two and three dimensions was possible to estimate the proportion of water in the production area

Potencialidade à degradação na microbacia Riacho Passagem/RN

A degradação dos recursos naturais é talvez o principal problema da região do semiárido brasileiro, e essa degradação é principalmente resultante das perdas de solo, decorrente do processo erosivo. Na busca de melhor conhecer esta problemática vem sendo empregado o processo de modelagem ambiental, cujo objetivo é identificar e propor soluções para a degradação dos solos. Nesse sentido, o trabalho aplica o modelo da Equação Universal de Perda de Solos (EUPS), desenvolvido nos Estados Unidos ao longo da década de 1950, agregado as ferramentas de geoprocessamento, informações de sensoriamento remoto e Sistemas de Informações Geográficas (SIGs). A área de estudo é a Microbacia Riacho Passagem localizada na região oeste do Estado do Rio Grande do Norte, a microbacia tem uma área de 221,7Km² e esta inserida no semiárido, região Nordeste do Brasil. A metodologia utilizada consiste: em agrupar as variáveis da EUPS no ambiente SIG utilizando imagens de satélite, levantamentos bibliográficos e trabalhos de campo. Para determinação das extensões das vertentes foi empregado o Modelo RAMPA, e para adequar a EUPS as condições da área de estudo, foram realizados ajuste através de modelos estatísticos, aperfeiçoando o trabalho e os resultados gerados pelo modelo. Ao fim do processo foi desenvolvida uma pseudo linguagem no aplicativo Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico (LEGAL) disponível no software SPRING versão 5.1.2 servindo de suporte para o processamento das informações contidas no banco de dados, base da EUPS. Os resultados demonstram que inicialmente é necessário delimitar com precisão o período seco e chuvoso, informação fundamental para a EUPS, uma vez que o trabalho busca identificar a perda de solo por erosão hídrica. O modelo RAMPA apresentou-se satisfatório e com elevado potencial de aplicação na determinação dos comprimentos de vertentes utilizando imagens de radar. Quanto ao comportamento das extensões de vertentes, na microbacia, o mesmo apresentou uma pequena variação na porção leste, maiores vertentes, área próxima a desembocadura. Após a aplicação do modelo o valor máximo de perda de solo foi 88 ton/ha.ano com núcleos localizados no NEOSSOLOS LITÓLICOS e o mínimo 0,01 ton/ha.ano localizado no domínio dos LATOSSOLOS e NEOSSOLOS FLÚVICOS. A erosão provoca diminuição do perfil de solo, principalmente nos NEOSSOLOS LITÓLICOS, resultando em alteração no balanço hídrico e conseqüentemente aumento da temperatura do solo, podendo desencadear a desertificação. Os resultados e a metodologia do presente trabalho poderão ser aplicados na busca pelo desenvolvimento sustentável, na região do semiárido brasileiro, auxiliando na compreensão do binômio uso do solo e capacidade de suporte do meio natural.

Incorporação do vínculo de suavidade no ajuste de histórico de reservatórios de petróleo

The history match procedure in an oil reservoir is of paramount importance in order to obtain a characterization of the reservoir parameters (statics and dynamics) that implicates in a predict production more perfected. Throughout this process one can find reservoir model parameters which are able to reproduce the behaviour of a real reservoir.Thus, this reservoir model may be used to predict production and can aid the oil file management. During the history match procedure the reservoir model parameters are modified and for every new set of reservoir model parameters found, a fluid flow simulation is performed so that it is possible to evaluate weather or not this new set of parameters reproduces the observations in the actual reservoir. The reservoir is said to be matched when the discrepancies between the model predictions and the observations of the real reservoir are below a certain tolerance. The determination of the model parameters via history matching requires the minimisation of an objective function (difference between the observed and simulated productions according to a chosen norm) in a parameter space populated by many local minima. In other words, more than one set of reservoir model parameters fits the observation. With respect to the non-uniqueness of the solution, the inverse problem associated to history match is ill-posed. In order to reduce this ambiguity, it is necessary to incorporate a priori information and constraints in the model reservoir parameters to be determined. In this dissertation, the regularization of the inverse problem associated to the history match was performed via the introduction of a smoothness constraint in the following parameter: permeability and porosity. This constraint has geological bias of asserting that these two properties smoothly vary in space. In this sense, it is necessary to find the right relative weight of this constrain in the objective function that stabilizes the inversion and yet, introduces minimum bias. A sequential search method called COMPLEX was used to find the reservoir model parameters that best reproduce the observations of a semi-synthetic model. This method does not require the usage of derivatives when searching for the minimum of the objective function. Here, it is shown that the judicious introduction of the smoothness constraint in the objective function formulation reduces the associated ambiguity and introduces minimum bias in the estimates of permeability and porosity of the semi-synthetic reservoir model

Caracterização Morfodinâmica e Sedimentologia da Plataforma Continental Rasa na APA Estadual dos Recifes de Corais - RN

This study had to aimed to characterize the sediments of shallow continental shelf and realize the mapping of features visible for satellite images by using remote sensing techniques, digital image processing and analysis of bathymetry between Maxaranguape and Touros - RN. The study s area is located in the continental shallow shelf of Rio Grande do Norte, Brazil, and is part of the Environmental Protection Area (APA) of Coral Reefs. A total of 1186 sediment samples were collected using a dredge type van veen and positioning of the vessel was made out with the aid of a Garmin 520s. The samples were treated In the laboratory to analyze particle size of the sediment, concentration of calcium carbonate and biogenic composition. The digital images from the Landsat-5 TM were used to mapping of features. This stage was used the band 1 (0,45-1,52 μm) where the image were georeferenced, and then adjusting the histogram, giving a better view of feature bottom and contacts between different types of bottom. The results obtained from analysis of the sediment showed that the sediments of the continental shelf east of RN have a dominance of carbonate facies and a sand-gravelly bottom because the region is dominated by biogenic sediments, that are made mainly of calcareous algae. The bedform types identified and morphological features found were validated by bathymetric data and sediment samples examined. From the results obtained a division for the shelf under study is suggested, these regions being subdivided, in well characterized: (1) Turbid Zone, (2) Coral Patch Reefs Zone, (3) Mixed Sediments Carbonates Zone, ( 4) Algae Fouling Zone, (5) Alignment Rocky Zone, (6) Sand Waves Field (7) Deposit siliciclastic sands

Detecção da área e extração do campo em imagens de impressão digital

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ajuste radiométrico de imagens aéreas digitais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Sistema de gerenciamento automático de reatores eletrônicos com ajuste do nível de luminosidade para múltiplas lâmpadas fluorescentes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese, processamento em hidrotermal convencional/microondas e propriedades fotoluminescentes dos pós de BaW 'O IND. 4'

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Valorização de resíduo de processamento de farinha de mandioca (manipueira) por acetificação: Cassoni Vanessa. -

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Processamento digital de fotografias aéreas para análise do uso do solo

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA