An investigation into painting's transformation and regeneration through post-photographic intervention in the digital archive

This PhD practice-led research inquiry sets out to examine and describe how the fluid interactions between memory and time can be rendered via the remediation of my painting and the construction of a digital image archive. My abstract digital art and handcrafted practice is informed by Deleuze and Guattari’s rhizomics of becoming. I aim to show that the technological mobility of my creative strategies produce new conditions of artistic possibility through the mobile principles of rhizomic interconnection, multiplicity and diversity. Subsequently through the ongoing modification of past painting I map how emergent forms and ideas open up new and incisive engagements with the experience of a ‘continual present’. The deployment of new media and cross media processes in my art also deterritorialises the modernist notion of painting as a static and two dimensional spatial object. Instead, it shows painting in a postmodern field of dynamic and transformative intermediality through digital formats of still and moving images that re-imagines the relationship between memory, time and creative practice.

Utilizing least significant bit-planes of RONI pixels for medical image watermarking

We propose a computationally efficient image border pixel based watermark embedding scheme for medical images. We considered the border pixels of a medical image as RONI (region of non-interest), since those pixels have no or little interest to doctors and medical professionals irrespective of the image modalities. Although RONI is used for embedding, our proposed scheme still keeps distortion at a minimum level in the embedding region using the optimum number of least significant bit-planes for the border pixels. All these not only ensure that a watermarked image is safe for diagnosis, but also help minimize the legal and ethical concerns of altering all pixels of medical images in any manner (e.g, reversible or irreversible). The proposed scheme avoids the need for RONI segmentation, which incurs capacity and computational overheads. The performance of the proposed scheme has been compared with a relevant scheme in terms of embedding capacity, image perceptual quality (measured by SSIM and PSNR), and computational efficiency. Our experimental results show that the proposed scheme is computationally efficient, offers an image-content-independent embedding capacity, and maintains a good image quality

Features-pooling blind jpeg image steganalysis

In this research, we introduce a new blind steganalysis in detecting grayscale JPEG images. Features-pooling method is employed to extract the steganalytic features and the classification is done by using neural network. Three different steganographic models are tested and classification results are compared to the five state-of-the-art blind steganalysis.

Standardising and assessing digital images for use in clinical trials : a practical, reproducible method that blinds the assessor to treatment allocation

With the increasing availability of high quality digital cameras that are easily operated by the non-professional photographer, the utility of using digital images to assess endpoints in clinical research of skin lesions has growing acceptance. However, rigorous protocols and description of experiences for digital image collection and assessment are not readily available, particularly for research conducted in remote settings. We describe the development and evaluation of a protocol for digital image collection by the non-professional photographer in a remote setting research trial, together with a novel methodology for assessment of clinical outcomes by an expert panel blinded to treatment allocation.

Birdcall retrieval from environmental acoustic recordings using image processing

Acoustic recordings of the environment provide an effective means to monitor bird species diversity. To facilitate exploration of acoustic recordings, we describe a content-based birdcall retrieval algorithm. A query birdcall is a region of spectrogram bounded by frequency and time. Retrieval depends on a similarity measure derived from the orientation and distribution of spectral ridges. The spectral ridge detection method caters for a broad range of birdcall structures. In this paper, we extend previous work by incorporating a spectrogram scaling step in order to improve the detection of spectral ridges. Compared to an existing approach based on MFCC features, our feature representation achieves better retrieval performance for multiple bird species in noisy recordings.

Digital color reproduction on color television monitors

Color displays used in image processing systems consist of a refresh memory buffer storing digital image data which are converted into analog signals to display an image by driving the primary color channels (red, green, and blue) of a color television monitor. The color cathode ray tube (CRT) of the monitor is unable to reproduce colors exactly due to phosphor limitations, exponential luminance response of the tube to the applied signal, and limitations imposed by the digital-to-analog conversion. In this paper we describe some computer simulation studies (using the U*V*W* color space) carried out to measure these reproduction errors. Further, a procedure to correct for color reproduction error due to the exponential luminance response (gamma) of the picture tube is proposed, using a video-lookup-table and a higher resolution digital-to-analog converter. It is found, on the basis of computer simulation studies, that the proposed gamma correction scheme is effective and robust with respect to variations in the assumed value of the gamma.

On resampling detection and its application to detect image tampering

Usually digital image forgeries are created by copy-pasting a portion of an image onto some other image. While doing so, it is often necessary to resize the pasted portion of the image to suit the sampling grid of the host image. The resampling operation changes certain characteristics of the pasted portion, which when detected serves as a clue of tampering. In this paper, we present deterministic techniques to detect resampling, and localize the portion of the image that has been tampered with. Two of the techniques are in pixel domain and two others in frequency domain. We study the efficacy of our techniques against JPEG compression and subsequent resampling of the entire tampered image.

Fracture processes of self compacting Concrete using image analysis

The mode I fracture toughness of concrete can be experimentally determined using three point bend beam in conjunction with digital image correlation (DIC). Three different geometrically similar sizes of beams are cast for this study. To study the influence of fly ash and silica fume on fracture toughness of SCC, three SCC mixes are prepared with and without mineral additions. The scanning electron microscope (SEM) images are taken on the fractured surface to add information on fracture process in SCC. From this study, it is concluded that the fracture toughness of SCC with mineral addition is higher when compared to those without mineral addition.

OTCYMIST: Otsu-Canny minimal spanning tree for born-digital images

Text segmentation and localization algorithms are proposed for the born-digital image dataset. Binarization and edge detection are separately carried out on the three colour planes of the image. Connected components (CC's) obtained from the binarized image are thresholded based on their area and aspect ratio. CC's which contain sufficient edge pixels are retained. A novel approach is presented, where the text components are represented as nodes of a graph. Nodes correspond to the centroids of the individual CC's. Long edges are broken from the minimum spanning tree of the graph. Pair wise height ratio is also used to remove likely non-text components. A new minimum spanning tree is created from the remaining nodes. Horizontal grouping is performed on the CC's to generate bounding boxes of text strings. Overlapping bounding boxes are removed using an overlap area threshold. Non-overlapping and minimally overlapping bounding boxes are used for text segmentation. Vertical splitting is applied to generate bounding boxes at the word level. The proposed method is applied on all the images of the test dataset and values of precision, recall and H-mean are obtained using different approaches.

Metrologia de instrumentos endodônticos por microscopia eletrônica de varredura e análise digital de imagens: uma proposta metodológica

A padronização para a fabricação de instrumentos endodônticos em aço inoxidável contribuiu para o desenvolvimento de novos aspectos geométricos. Surgiram propostas de alterações no desenho da haste helicoidal, da seção reta transversal, da ponta, da conicidade e do diâmetro na extremidade (D0). Concomitantemente, o emprego de ligas em Níquel-Titânio possibilitou a produção de instrumentos acionados a motor, largamente empregados hoje. A cada ano a indústria lança instrumentos com diversas modificações, sem, contudo, disponibilizar informações suficientes quanto às implicações clínicas destas modificações. Existe um crescente interesse no estudo dos diferentes aspectos geométricos e sua precisa metrologia. Tradicionalmente, a aferição de aspectos geométricos de instrumentos endodônticos é realizada visualmente através de microscopia ótica. Entretanto, esse procedimento visual é lento e subjetivo. Este trabalho propõe um novo método para a metrologia de instrumentos endodônticos baseado no microscópio eletrônico de varredura e na análise digital das imagens. A profundidade de campo do MEV permite obter a imagem de todo o relevo do instrumento endodôntico a uma distância de trabalho constante. Além disso, as imagens obtidas pelo detector de elétrons retro-espalhados possuem menos artefatos e sombras, tornando a obtenção e análise das imagens mais fáceis. Adicionalmente a análise das imagens permite formas de mensuração mais eficientes, com maior velocidade e qualidade. Um porta-amostras específico foi adaptado para obtenção das imagens dos instrumentos endodônticos. Ele é composto de um conector elétrico múltiplo com terminais parafusados de 12 pólos com 4 mm de diâmetro, numa base de alumínio coberta por discos de ouro. Os nichos do conector (terminais fêmeas) têm diâmetro apropriado (2,5 mm) para o encaixe dos instrumentos endodônticos. Outrossim, o posicionamento ordenado dos referidos instrumentos no conector elétrico permite a aquisição automatizada das imagens no MEV. Os alvos de ouro produzem, nas imagens de elétrons retro-espalhados, melhor contraste de número atômico entre o fundo em ouro e os instrumentos. No porta-amostras desenvolvido, os discos que compõem o fundo em ouro são na verdade, alvos do aparelho metalizador, comumente encontrados em laboratórios de MEV. Para cada instrumento, imagens de quatro a seis campos adjacentes de 100X de aumento são automaticamente obtidas para cobrir todo o comprimento do instrumento com a magnificação e resolução requeridas (3,12 m/pixel). As imagens obtidas são processadas e analisadas pelos programas Axiovision e KS400. Primeiro elas são dispostas num campo único estendido de cada instrumento por um procedimento de alinhamento semi-automático baseado na inter-relação com o Axiovision. Então a imagem de cada instrumento passa por uma rotina automatizada de análise de imagens no KS400. A rotina segue uma sequência padrão: pré-processamento, segmentação, pós-processamento e mensuração dos aspectos geométricos.

Cascaded Fresnel digital hologram and its application to watermarking

A cascaded Fresnel digital hologram (CFDH) is proposed, together with its mathematical derivation. Its application to watermarking has been demonstrated by a simulation procedure, in which the watermark image to be hidden is encoded into the phase of the host image. The watermark image can be deciphered by the CFDH setup, the reconstructed image shows good quality and the error is almost close to zero. Compared with previous technique, this is a lensless architecture which minimizes the hardware requirement, and it is used for the encryption of digital image.

Segmentação e classificação de imagens destinadas ao mapeamento digital do Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO)

Na perspectiva ambiental, o Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO) é o Parque Nacional mais pesquisado no Brasil e configura-se como uma importante Unidade de Conservação inserida no estado do Rio de Janeiro, devido à sua importância ambiental para o estado. Localizado em quatro municípios da região serrana: Teresópolis, Petrópolis, Magé e Guapimirim foi constatado que essa área tem passado por alguns problemas, relativamente recentes, de ocupação desordenada devido à expansão urbana em sua vizinhança caracterizada por pressão antrópica. Através do processamento de imagens digitais, mais especificamente as etapas de segmentação e classificação, foi possível ilustrar o processo de ocupação humana por meio de documentos cartográficos. Além de estes processos possibilitarem a geração de mapas de uso da Terra e cobertura vegetal, com o intuito de auxiliar e dar fomento à execução de atividades, o mapeamento digital configura-se numa importante ferramenta para a análise ambiental, contribuindo para o posterior zoneamento da área de estudo. Adotaram-se classes temáticas de uso e ocupação da Terra com o propósito de permitir a classificação das imagens digitais trabalhadas. São elas: afloramento rochoso, área urbana, agricultura e vegetação. Estudos foram feitos no sentido de indicar e explorar as funcionalidades das ferramentas SPRING e DEFINIENS e resultados foram comparados a partir do uso de imagens LANDSAT, CBERS, SPOT e IKONOS chegando-se a resultados de que no sistema SPRING, os melhores parâmetros a serem escolhidos foram similaridade 10 e área 400. Já para o sistema DEFINIENS, constatou-se que o processo de segmentação multinível permitiu o alcance de resultados mais rápidos, do ponto de vista computacional, do que o processo de segmentação único utilizado normalmente entre os sistemas de processamento de imagens digitais como o SPRING. Já sob a ótica do processo de classificação de imagens, a pesquisa constituiu em avaliar este mecanismo por meio de dois indicadores: o de exatidão/acurácia e o índice Kappa. Neste sentido, observaram-se tendências de melhores resultados no sistema SPRING.

Caracterização de um sistema digital de aquisição de imagens radiográficas utilizando nêutrons térmicos e raios gama para a inspeção de componentes mecânicos.

Ensaio não destrutivo é uma ferramenta essencial quando um equipamento, dispositivo ou componente não pode ser submetido a procedimentos destrutivos ou invasivos devido a razões de segurança, alto custo ou outras restrições físicas ou logísticas. Dentro deste quadro radiografias por transmissão com raios gama e nêutrons térmicos são técnicas singulares para inspecionar um objeto e desvendar sua estrutura interna devido à capacidade de atravessar uma vasta gama de materiais utilizados na indústria. Grosso modo, raios gama são mais atenuados por materiais pesados enquanto nêutrons térmicos são mais atenuados por materiais mais leves, tornando-as ferramentas complementares. Este trabalho apresenta os resultados obtidos na inspeção de vários componentes mecânicos, através da radiografia por transmissão com nêutrons térmicos e raios gama. O fluxo de nêutrons térmicos de 4,46x105 n.cm-2.s-1 disponível no canal principal do reator de pesquisa Argonauta do Instituto de Engenharia Nuclear foi usado como fonte para as imagens radiográficas com nêutrons. Raios dekeV emitidos pelo 198Au, também produzido no reator, foram usados como fonte de radiação para radiografias . Imaging Plates, especificamente produzidos para operar com nêutrons térmicos ou com raios X, foram empregados como detectores e dispositivos de armazenamento e captação de imagens para cada uma dessas radiações. Esses dispositivos exibem varias vantagens quando comparados ao filme radiográfico convencional. Com efeito, além de maior sensibilidade e serem reutilizáveis não são necessários câmaras escuras e processamento químico para a revelação. Em vez disso, ele é lido por um feixe de laser que libera elétrons armadilhados na rede cristalina durante a exposição à radiação, fornecendo uma imagem final digital. O desempenho de ambos os sistemas de aquisição de imagens, assim constituído, foi avaliado com respeito à sensibilidade, resolução espacial, linearidade e range dinâmico, incluído uma comparação com sistemas radiográficos com nêutrons empregando filmes e folhas de gadolínio como conversor de nêutrons em partículas carregadas. Além desta caracterização, diversos equipamentos e componentes foram radiografados com ambos os sistemas visando-se avaliar suas capacidades de desvendar a estrutura interna desses objetos e detectar estruturas e estados anormais. Dentro desta abordagem, uma neutrongrafia detectou a presença de material cerâmico remanescente empregado como molde no processo de fabricação nos canais de refrigeração de uma aleta do estator de uma turbina tipo turbo-fan, que deveria estar livre desse material. O reostato danificado de um sensor de pressão automotivo, foi identificado por neutrongrafia, embora nesse caso a radiografia também conseguiu realizar essa tarefa com melhor resolução, corroborando assim as curvas de resolução espacial obtidas na caracterização dos dois sistemas. A homogeneidade da distribuição do material encapsulado em uma gaxeta explosiva de chumbo utilizada na indústria aeroespacial foi igualmente verificada por neutrongrafia porque esse metal é relativamente transparente para nêutrons, mas suficientemente opaco para o explosivo rico em hidrogênio. Diversos outros instrumentos e componentes tais como variômetro, altímetro, bússola aeronáutica, injetor automotivo de combustível, foto-camera, disco rígido de computador, motor de passo, conectores eletrônicos e projéteis foram radiografados com ambos os sistemas visando avaliar suas habilidades em desvendar diferentes peculiaridades em função do agente interrogador.

Avaliação do grau de porosidade de três cimentos endodônticos: estudo realizado com microtomogafia computadorizada e análise digital de imagens

O presente trabalho teve como objetivo avaliar volumetricamente a presença de poros em três cimentos obturadores. Para a análise de porosidade, quatro cilindros de cada cimento foram preparados e escaneados usando um microtomógrafo de alta resolução (Skyscam 1174, Kontich, Bélgica). O cálculo da porosidade foi realizado por meio de análise de imagens digitalizadas dos blocos de cimentos. Os quais foram microtomografados para criação de modelos tridimensionais. A presença de poros e vacúolos foi então avaliada por inferência do software CT analiser. Os resultados mostraram que o i-Root SP teve o menor índice de porosidade (0,07%), enquanto o AH plus e o MTA Fillapex não apresentaram diferenças estatisticamente significativas entre si (p≥0,05). Apesar dos resultados para o índice de porosidade total do MTA Fillapex e do AH plus não terem diferenças significativas(p>0,05), os achados do presente trabalho mostraram que o MTA fillapex obteve resultados significativamente maiores nos volumes médios individuais dos poros internos que o Ah plus e o i-Root SP. Os resultados foram tabulados e analisados estatisticamete através do teste Anova ao nível de significância de 5%.