Integração modular em visualizadores médicos e aposição da marcação CE do Dispositivo Médico

Neste documento ´e feita a descrição detalhada da integração modular de um script no software OsiriX. O objectivo deste script ´e determinar o diâmetro central da artéria aorta a partir de uma Tomografia Computorizada. Para tal são abordados conceitos relacionados com a temática do processamento de imagem digital, tecnologias associadas, e.g., a norma DICOM e desenvolvimento de software. Como estudo preliminar, são analisados diversos visualizadores de imagens médica, utilizados para investigação ou mesmo comercializados. Foram realizadas duas implementações distintas do plugin. A primeira versão do plugin faz a invocação do script de processamento usando o ficheiro de estudo armazenado em disco; a segunda versão faz a passagem de dados através de um bloco de memória partilhada e utiliza o framework Java Native Interface. Por fim, é demonstrado todo o processo de aposição da Marcação CE de um dispositivo médico de classe IIa e obtenção da declaração de conformidade por parte de um Organismo Notificado. Utilizaram-se os Sistemas Operativos Mac OS X e Linux e as linguagens de programação Java, Objective-C e Python.

Relatório de Estágio

Relatório de Estágio apresentado para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Novos Media e Práticas Web

Aquisição por Visão Artificial e Medição Automática de Micro Dureza Vickers

O ensaio de dureza, e mais concretamente o ensaio de micro dureza Vickers, é no universo dos ensaios mecânicos um dos mais utilizados quer seja na indústria, no ensino ou na investigação e desenvolvimento de produto no âmbito das ciências dos materiais. Na grande maioria dos casos, a utilização deste ensaio tem como principal aplicação a caracterização ou controlo da qualidade de fabrico de materiais metálicos. Sendo um ensaio de relativa simplicidade de execução, rapidez e com resultados comparáveis e relacionáveis a outras grandezas físicas das propriedades dos materiais. Contudo, e tratando-se de um método de ensaio cuja intervenção humana é importante, na medição da indentação gerada por penetração mecânica através de um sistema ótico, não deixa de exibir algumas debilidades que daí advêm, como sendo o treino dos técnicos e respetivas acuidades visuais, fenómenos de fadiga visual que afetam os resultados ao longo de um turno de trabalho; ora estes fenómenos afetam a repetibilidade e reprodutibilidade dos resultados obtidos no ensaio. O CINFU possui um micro durómetro Vickers, cuja realização dos ensaios depende de um técnico treinado para a execução do mesmo, apresentando todas as debilidades já mencionadas e que o tornou elegível para o estudo e aplicação de uma solução alternativa. Assim, esta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma solução alternativa ao método ótico convencional na medição de micro dureza Vickers. Utilizando programação em LabVIEW da National Instruments, juntamente com as ferramentas de visão computacional (NI Vision), o programa começa por solicitar ao técnico a seleção da câmara para aquisição da imagem digital acoplada ao micro durómetro, seleção do método de ensaio (Força de ensaio); posteriormente o programa efetua o tratamento da imagem (aplicação de filtros para eliminação do ruído de fundo da imagem original), segue-se, por indicação do operador, a zona de interesse (ROI) e por sua vez são identificadas automaticamente os vértices da calote e respetivas distâncias das diagonais geradas concluindo, após aceitação das mesmas, com o respetivo cálculo de micro dureza resultante. Para validação dos resultados foram utilizados blocos-padrão de dureza certificada (CRM), cujos resultados foram satisfatórios, tendo-se obtido um elevado nível de exatidão nas medições efetuadas. Por fim, desenvolveu-se uma folha de cálculo em Excel com a determinação da incerteza associada às medições de micro dureza Vickers. Foram então comparados os resultados nas duas metodologias possíveis, pelo método ótico convencional e pela utilização das ferramentas de visão computacional, tendo-se obtido bons resultados com a solução proposta.

Detecção automática de vasos sanguíneos em imagens da retina para determinação do coeficiente AVR

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Análise de imagens digitais de lâminas delgadas para interpretação e validação dos valores de FZI em reservatórios petrolíferos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Geológica (Georrecursos)

Técnicas de geoprocessamento e de amostragem para o mapeamento de atributos anisotrópicos do solo

Este trabalho abordou a utilização de geoestatística para a otimização de esquemas de amostragem, concentrando-se especialmente no impacto da anisotropia na estruturação geométrica do desenho experimental e no processo de geração de imagens contínuas. O atributo estudado foi o teor de argila na camada superficial do solo, levantada em novembro de 1998, em área de Latossolo Vermelho-Escuro, localizada no município de Campos Novos Paulista (SP). A variabilidade espacial e a anisotropia do teor de argila foram determinadas por meio do exame dos semivariogramas obtidos, os quais foram ajustados a modelos teóricos para a obtenção de seus parâmetros (tipo de modelo de semivariograma, pepita, patamar e alcance). O fator de anisotropia observado implicou uma configuração oval, ou anisotrópica, da área de influência dos dados amostrais, em conformidade com a estrutura da variabilidade espacial observada. A anisotropia foi atribuída a fatores intrínsecos do solo, condicionados pela topografia do respectivo processo de formação, e extrínsecos, tais como: a mecanização, divisão de glebas e demais práticas de manejo, feitas no sentido das linhas de plantio, transversalmente ao gradiente topográfico. Considerando essas dimensões, a área de representatividade das amostras (ha/amostra) variou de um esquema a outro, modificando, assim, a densidade de amostras requerida para cada nível de variância. A proporção entre estas áreas mostrou o impacto da anisotropia sobre o número de amostras requerido para cada nível de variância desejável.

Avaliação e compação de métodos de classificação de imagens de satélites para o mapeamento de estádios de sucessão florestal

Este trabalho teve como objetivo comparar as imagens orbitais fornecidas pelos satélites CBERS-2, IRS-P6 e Quickbird para o mapeamento dos estádios de sucessão florestal, utilizando-se diferentes métodos de classificação de imagens digitais. A área de estudo incluiu as reservas de floresta nativa pertencentes ao projeto florestal Macedônia, localizado nos Municípios de Bugre e Ipaba, entre os paralelos 19º19'00"S e 19º24'30"S e os meridianos 42º27'00"W e 42º21'00"W, Estado de Minas Gerais. Foram utilizadas as classificações visual, por pixel e por regiões. Para fins de avaliação da fidedignidade da classificação de cada método, de forma particular, foi gerada a matriz de erros e calculado o índice Kappa. Para testar a significância estatística da diferença entre dois índices Kappa, foi utilizado o teste Z. De maneira geral, os melhores resultados foram as classificações obtidas nos métodos por regiões e visual, apresentando valores de Kappa mais elevados que as classificações por pixel; a imagem resultante da fusão da imagem IRS com a CBERS, classificada pelo método de regiões, obteve o melhor índice Kappa, estando dentro do nível considerado como bom. Os problemas de separação entre as classes resultaram em classificações com baixo nível de exatidão, o que pode ser explicado pela semelhança espectral entre os alvos (estádios inicial, médio e avançado de sucessão florestal), pequena variação entre os valores numéricos dos pixels, existência de sobreposição entre classes e baixa resolução espectral dos sensores.

Mapeamento das áreas de preservação permanente e identificação dos conflitos de uso da terra na sub-bacia hidrográfica do Rio Camapuã/Brumado

O objetivo deste trabalho foi mapear e quantificar as áreas de preservação permanente (APPs) de acordo com a Resolução nº 303/02 do CONAMA para, então, com base no mapa de uso da terra e cobertura vegetal, identificar e quantificar os eventuais conflitos de uso da terra, com vistas a nortear o cumprimento da lei e promover o uso adequado dos recursos da sub-bacia hidrográfica do rio Camapuã/Brumado, MG. Utilizaram-se uma imagem digital do sensor ETM+/LANDSAT 7, bases cartográficas planialtimétricas do IBGE para a área de estudo, e os softwares Anudem 5.2, Erdas Imagine 9.2 e ArcGIS 9.3. As APPs ocuparam 63.095 ha, representando 57,0% da área total da sub-bacia (110.711,9 ha). Com relação às categorias de APPs, o terço superior da bacia, ao longo das linhas de cumeada, correspondeu a 52,6% dos 63.095 ha; as zonas de proteção às margens dos cursos d'água, a 31,4%; a proteção das nascentes, a 15,6%; e as encostas com declividade superior a 45° e o terço superior de morros totalizaram 0,4%. As áreas de terço superior da bacia, ao longo das linhas de cumeada, foram as mais desrespeitadas (55,9%), seguidas das margens de curso d'água (23,12%), proteção de nascentes (20,83%), encostas com declividade superior a 45° (0,3%) e terço superior de morros (0,1%). Foram identificados 21.939,3 ha de APPs sendo explorados por atividades agropecuárias, o que representa 34,8% do total de APPs. Entretanto, constatou-se que 30.734,3 ha dos 47.616,9 ha situados fora das áreas de APP, i.e., 64,5% das áreas legalmente passíveis de conversão de uso da terra, estavam cobertos por vegetação nativa. Encontraram-se sólidas evidências de que a falta de conhecimento a respeito da espacialização das APPs dentro da propriedade é a principal causa do descumprimento da lei. A delimitação e espacialização das APPs pelo geoprocessamento viabilizam a aplicação da legislação florestal, contribuindo notoriamente para minimizar os conflitos de uso da terra e evitar a degradação dos remanescentes florestais pela formação de corredores ecológicos naturais que mitiguem os efeitos deletérios da fragmentação de habitats.

Avaliação do relacionamento entre danos mecânicos e vigor, em sementes de milho, por meio da análise de imagens

A possibilidade de utilização da técnica de análise de imagens, para a determinação de danos mecânicos em sementes, é promissora; é um método de precisão, onde as sementes podem ser examinadas individualmente em imagens ampliadas e capazes de indicar, com detalhes, a área danificada, a localização e a extensão do dano. Por se tratar de método não destrutivo, as sementes em análise podem ser submetidas a testes fisiológicos e, desta forma, permitir o estabelecimento de relações entre os danos mecânicos e os prejuízos causados à qualidade. Assim, o presente trabalho teve o objetivo de estudar os efeitos dos danos mecânicos sobre o vigor de sementes de milho, utilizando a referida técnica. Cinqüenta sementes de cada um dos cultivares estudados (CO 32, AG 6690 e Attack) foram selecionadas visualmente, de tal maneira que a amostra fosse constituída por sementes íntegras e com danos mecânicos de intensidades variáveis. Em seguida, as sementes foram radiografadas, fotografadas (faces ventral e dorsal) e destinadas ao teste de frio (método do rolo de papel com terra). As plântulas normais, anormais e sementes mortas provenientes do teste de frio foram, também, fotografadas. As imagens obtidas foram disponibilizadas em computador de tal maneira que, examinadas simultaneamente na tela do monitor, pudessem ser buscadas relações de causa e efeito nas imagens anteriores e posteriores ao teste de frio. Os resultados obtidos indicam que o método estudado permite relacionar o dano mecânico com eventuais prejuízos ocasionados ao vigor das sementes de milho.

Análise de imagens na avaliação da qualidade de sementes de milho localizadas em diferentes posições na espiga

A análise de imagens, para avaliar a qualidade de sementes, é um método de precisão que possibilita examinar, com detalhes, a região danificada ou alterada, sua localização e extensão. Por ser um método não destrutivo, as sementes em análise podem ser submetidas a testes fisiológicos e, desta forma, é possível estabelecer as relações de causa e efeito. Assim, a pesquisa teve o objetivo de estudar os efeitos de diferentes posições da semente de milho na espiga, sobre a qualidade, utilizando-se a técnica de análise de imagens. Para tanto, as espigas do cultivar DKB 212 foram debulhadas de maneira que pudessem ser isoladas as sementes das posições proximal, intermediária e distal. As sementes foram caracterizadas fisicamente e avaliadas quanto ao vigor e sanidade. Paralelamente, as sementes foram radiografadas, fotografadas (faces ventral e dorsal) e destinadas ao teste de primeira contagem de germinação; as plântulas normais, anormais e sementes mortas foram, também, fotografadas. Todas as imagens obtidas foram disponibilizadas em computador para serem examinadas simultaneamente e, assim, fazer um diagnóstico completo para cada semente. As sementes das posições proximal e intermediária apresentam qualidade semelhante e superiores às da posição distal; sementes esféricas com eixos embrionários apresentando torções, porém não alterados, não tem sua qualidade diminuída, no entanto as alterações nos eixos embrionários identificados por manchas escuras e sem definição, presentes em maior quantidade na posição distal da espiga, são responsáveis pela redução da qualidade das sementes.

Análise de imagens digitais de plântulas para avaliação do vigor de sementes de milho

A análise de imagens digitais tem grande potencial de uso na determinação do vigor de sementes. Associada ao teste de crescimento de plântulas, essa técnica possibilita a análise dimensional de imagens com rapidez e precisão. O resultado é a extensão total de cada plântula via quantificação computadorizada do comprimento de suas partes constituintes. Assim, o objetivo do trabalho foi estudar o vigor de lotes de sementes de milho, por meio do teste de crescimento de plântulas, utilizando-se a análise de imagens. Plântulas de milho (genótipo AG122) foram retiradas do germinador ao quarto dia de desenvolvimento e ordenadas sobre uma folha de poliéster transparente na superfície de um "scanner" para a captação das imagens. Desenvolveu-se uma rotina de processamento no programa "Scil-Image" para a análise das imagens digitais obtidas das plântulas. Houve medição computadorizada da extensão total, com a soma do comprimento do coleóptilo ao comprimento da maior raiz da plântula e, também ao tamanho de todo sistema radicular. As plântulas foram mensuradas manualmente, visando a comparação com o método em estudo. Com os resultados verificou-se que a técnica digital possibilita a associação dos dados obtidos no processamento a eventuais diferenças de vigor existentes em lotes de sementes de milho, de maneira similar a outros métodos destinados à avaliação do vigor de sementes da referida espécie.

Sistemas digitais directos vs indirectos : níveis de referência de diagnóstico locais na radiografia de tórax em projeção postero-anterior em dois hospitais portugueses

Este estudo teve como objetivo avaliar e comparar as doses de radiação recolhidas numa amostra de 69 pacientes, em dois hospitais, com diferentes métodos de aquisição de imagem digital, direta e indireta, que realizaram radiografia de tórax, em projeção postero-anterior (PA). Para os dois hospitais, a dose à entrada da pele (DEP) e efectiva (E), foram medidas usando o software PCXMC para comparação entre si e com referências internacionais. No Hospital A, com aquisição digital direta, a média de DEP foi de 0,089 mGy e a média de E foi 0,013 mSv. No Hospital B, com aquisição digital de indireta, a média de DEP foi de 0.151 mGy e a média de E foi 0.030mSv. Em ambos os hospitais, as doses médias não ultrapassaram os limites recomendados por lei (0,3 mGy). Para a radiografia de tórax PA, o nível de referência diagnostico (NRD) local calculado foi 0.107 mGy, para o Hospital A e 0.164 mGy, para o Hospital B. Na radiografia de tórax PA, a utilização de um sistema de aquisição direta implicou uma redução de dose de 41 %, concordante com as referências disponíveis que apontam para a redução da dose de cerca de 50 % entre os dois sistemas.

Imagens ecocardiográficas fetais integradas a banco de dados

Este trabalho discorre no escopo de informática médica, no âmbito da Unidade de Cardiologia Fetal do Instituto de Cardiologia - Fundação Universitária de Cardiologia do RS. Sabe-se que a medicina gera um grande volume de dados, sejam eles, textuais, numéricos, gráficos ou mesmo imagens ou sons geradas por equipamentos de ultra-som, tomógrafos computadorizados, ressonância magnética, RX, entre outros. Este trabalho desenvolve a integração das imagens ecocardiográficas fetais ao banco de dados. Atualmente, a tendência observada no desenvolvimento de sistemas de informações é a utilização de banco de dados que sejam capazes de manipular informações completas sobre seus pacientes, tais como: consultas, medicamentos, internações, bem como os laudos de exames com suas respectivas imagens quando estes possuírem. É com base nestas tendências que foram definidos os tópicos relevantes a serem estudados e implementados neste trabalho, integrando os estudos ecocardiográficos fetais com as informações do banco de dados da unidade de cardiologia fetal (UCF). Neste trabalho está apresentado o modelo do banco de dados da UCF. Para esta modelagem foram realizados estudos para aquisição de conhecimento da área e também para compreender as necessidades da unidade Da mesma forma, as imagens ecocardiográficas fetais foram estudadas para que fosse possível serem modeladas junto ao banco de dados. Para esta modelagem foi necessário fazer uma breve revisão dos conceitos utilizados pelo paradigma de orientação a objetos, uma vez que o modelo foi desenvolvido utilizando esta metodologia. As imagens ecocardiográficas fetais receberam grande atenção, uma vez que para elas foram criadas classes distintas. Também para aumentar a funcionalidade foram estudados conceitos de imagem digital, para posterior aplicação sobre as imagens do domínio. Foram realizados estudos sob manipulação de imagens, como modificação do brilho, medidas, filtros e formas de armazenamento. Considerando os formatos de gravação, dois padrões foram contemplados neste trabalho: o utilizado pela placa disponível no instituto denominado DT-IRIS e o DICOM que é um padrão internacional de armazenamento e comunicação de imagens médicas. Por fim, a implementação do protótipo procura demonstrar a viabilidade do modelo proposto, disponibilizando dados textuais, imagens e ainda realizando manipulações sobre estas imagens do domínio.

Cultura pós-fotográfica : o devir das imagens eletrônicas no estudo de caso do acervo fotográfico do Museu Histórico da Biblioteca Pública Pelotense

A reflexão deste trabalho compreende a relação entre a Técnica de produção de imagens (da fotografia a imagem digital) e a Cultura Visual, contextualizando seus princípios e a respectiva produção de sentidos dos usuários dessas imagens. Para tanto buscou-se, a partir da localização dos referenciais teóricos mais atualizados sobre o assunto, avaliar como se processa a transcrição (aspectos práticos) das informações visuais que se encontram potencialmente no documento fotográfico de perfil histórico, para a sua reprodução ou duplicação em meio digital. O documento fotográfico de perfil histórico está assim constituído por tratar-se de imagens produzidas num passado tido como histórico, ou seja, que apresente cenas pelas quais ocorrências e vivências já findas, de interesse social, possam vir a ser interpretadas pelo pesquisador. A reprodução ou duplicação em meio digital do documento fotográfico de perfil histórico, interessa, na presente investigação, não como produto de uma demanda individual, mas como recurso utilizado pelas instituições detentoras de acervos, na inviciativa de construir estratégias de conservação e/ou fomento para a pesquisa e divulgação das informações que tais fotografias veiculam. Estes documentos (marcas/registros físicos do mundo visível das coisas), destituídos de sua materialidade quando digitalizados, adquirem novas características, formatando, conseqüentemente, um novo discurso, diretamente relacionado ao seu processo de transcrição. Não compete analisar aqui a demanda pessoal por reproduções digitais, mas a expectativa inevitável que se estabelece no usuário de informações visuais plasmadas em um suporte analógico e as próprias, transcritas eletronicamente. O que se coloca em discussão, permeia considerações a respeito do novo estatuto das representações coletivas, localizadas dentro de uma Cultura Visual, que 11 potencialmente configurará o que podemos chamar de Cultura Pós-Fotográfica.