Detecção e seguimento de objectos em imagens termográficas: análise experimental de modelos de descrição

A instalação de sistemas de videovigilância, no interior ou exterior, em locais como aeroportos, centros comerciais, escritórios, edifícios estatais, bases militares ou casas privadas tem o intuito de auxiliar na tarefa de monitorização do local contra eventuais intrusos. Com estes sistemas é possível realizar a detecção e o seguimento das pessoas que se encontram no ambiente local, tornando a monitorização mais eficiente. Neste contexto, as imagens típicas (imagem natural e imagem infravermelha) são utilizadas para extrair informação dos objectos detectados e que irão ser seguidos. Contudo, as imagens convencionais são afectadas por condições ambientais adversas como o nível de luminosidade existente no local (luzes muito fortes ou escuridão total), a presença de chuva, de nevoeiro ou de fumo que dificultam a tarefa de monitorização das pessoas. Deste modo, tornou‐se necessário realizar estudos e apresentar soluções que aumentem a eficácia dos sistemas de videovigilância quando sujeitos a condições ambientais adversas, ou seja, em ambientes não controlados, sendo uma das soluções a utilização de imagens termográficas nos sistemas de videovigilância. Neste documento são apresentadas algumas das características das câmaras e imagens termográficas, assim como uma caracterização de cenários de vigilância. Em seguida, são apresentados resultados provenientes de um algoritmo que permite realizar a segmentação de pessoas utilizando imagens termográficas. O maior foco desta dissertação foi na análise dos modelos de descrição (Histograma de Cor, HOG, SIFT, SURF) para determinar o desempenho dos modelos em três casos: distinguir entre uma pessoa e um carro; distinguir entre duas pessoas distintas e determinar que é a mesma pessoa ao longo de uma sequência. De uma forma sucinta pretendeu‐se, com este estudo, contribuir para uma melhoria dos algoritmos de detecção e seguimento de objectos em sequências de vídeo de imagens termográficas. No final, através de uma análise dos resultados provenientes dos modelos de descrição, serão retiradas conclusões que servirão de indicação sobre qual o modelo que melhor permite discriminar entre objectos nas imagens termográficas.

Análise e extração de características de imagens termográficas utilizando componentes principais

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

Termografia: uma ferramenta de apoio ao diagnóstico de avarias

Desde que saiu do secretismo militar, nas últimas décadas do século passado, a termografia infravermelha, tem vindo a ampliar a sua aplicação em todas as áreas. A experiência de obtenção de assinaturas térmicas de equipamentos militares e de toda a actividade militar, foram transpostas para outras áreas de actividade e com elas todas as ferramentas de análise. O desenvolvimento e vulgarização da informática e a concorrência entre marcas, com a consequente diminuição de custos, facilitou a sua divulgação. Na manutenção preventiva, quando correctamente utilizada, a termografia infravermelha, é um excelente auxiliar, tendo a vantagem de ser uma ferramenta segura, versátil, de não contacto e que proporciona grande rapidez de observação. No presente trabalho é passado em revisão o estado da arte no campo específico do tema da dissertação e foram estudados os princípios da termografia. Foram realizados três trabalhos de campo, traduzidos por outras tantas inspecções termográficas em empresas metolomecânicas e foram recolhidas imagens de exterior do edifício do ISEL e do parque de estacionamento. Foram ainda realizados ensaios de laboratório sobre desalinhamento angular onde foram obtidas imagens termográficas da fase de arranque até ao aquecimento do modelo com os veios alinhados a duas rotações distintas e com dois desalinhamentos angulares diferentes. Foi ainda executado um terceiro ensaio com os veis desalinhados, para confirmação de valores. Face aos resultados, o natural desenvolvimento deste trabalho aponta para a continuação dos ensaios neste campo de forma a confirmar os valores obtidos e estabelecer factores de correcção para diferentes condições de desalinhamento e temperatura ambiente.

Avaliação da qualidade térmica da envolvente de edifícios – Estudo de caso através da análise numérica e por termografia infravermelha

O desempenho térmico de um edifício é um factor de enorme relevo no conforto térmico dos seus ocupantes. Em edifícios existentes, devido às técnicas construtivas empregues, este desempenho tende a ser mais fraco. A termografia por infravermelhos é uma técnica de ensaio, que é utilizada no ramo da engenharia civil há mais de três décadas, em vários tipos de ensaios. A análise termográfica é um método de ensaio não destrutivo, rápido e eficaz, o que a torna uma mais-valia no campo do diagnóstico e manutenção preditiva. O objectivo deste trabalho é avaliar a qualidade térmica da envolvente de edifícios através de uma análise experimental utilizando como recurso a termografia infravermelha. A análise termográfica foi realizada em dois edifícios unifamiliares das décadas de 80 e 90, nos quais foram captadas imagens termográficas para análise da distribuição de temperaturas ao longo da envolvente exterior. Observando os resultados obtidos através desta análise, e estabelecendo uma comparação com os resultados obtidos através da modelação numérica utilizando o software BISCO, foi possível caracterizar a qualidade térmica das respectivas envolventes e identificar diferenças entre os resultados obtidos através dos dois métodos. Na parte final do trabalho, é sugerida uma proposta de melhoria para os edifícios analisados, procedendo-se à modelação numérica da aplicação de algumas soluções de reforço de isolamento térmico, de forma a observar o impacto que as mesmas teriam na melhoria do comportamento térmico dos mesmos.

Uso da termografia infravermelha na análise da termorregulação de cavalo em treinamento

O estresse térmico em equinos aciona mecanismos termorregulatórios, como mudanças no fluxo sanguíneo periférico, para a manutenção da homeostase corporal. A termografia infravermelha permite detectar estas alterações, sendo uma ferramenta útil para avaliar o estresse em animais. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o uso da termografia infravermelha na termorregulação de equino em condição de treinamento. Foi utilizado um cavalo anglo-árabe, exercitado uma vez ao dia. Foram captadas imagens termográficas da axila, garupa, peito e virilha do cavalo e registrados os parâmetros fisiológicos antes e após exercício e 0; 5 e 10 minutos após o banho, durante 8 dias. A temperatura, a umidade relativa e a velocidade do ar foram monitoradas. A temperatura de superfície da garupa e do peito não diferiu entre os tratamentos, indicando baixa participação destas partes na termorregulação. Em contrapartida, a temperatura superficial da axila e da virilha aumentou após o exercício e diminuiu após o banho, sugerindo evidência dos mecanismos vasomotores para a troca térmica do cavalo. Comportamento semelhante foi observado para as variáveis fisiológicas, o que demonstra tentativas orgânicas do organismo para sair das condições de estresse térmico. Concluiu-se que a termografia infravermelha permitiu determinar com precisão a temperatura de superfície corporal do cavalo, sendo possível inferir sobre a termorregulação.

Índice fuzzy de conforto térmico para frangos de corte

A estimativa de conforto térmico na avicultura moderna é importante para que sistemas de climatização possam ser acionados no tempo correto, diminuindo perdas e aumentando rendimentos. Embora a literatura corrente apresente alguns índices de conforto térmico, que são aplicados para essa estimativa, estes são baseados apenas em condições do ambiente térmico e não consideram fatores importantes inerentes aos animais, tais como genética e capacidade de aclimatação, provendo, geralmente, uma estimativa inadequada do conforto térmico das aves. Este trabalho desenvolveu o Índice Fuzzy de Conforto Térmico (IFCT), com o intuito de estimar o conforto térmico de frangos de corte, considerando que o mecanismo usado pelas aves para perda de calor em ambientes fora da zona termoneutra é a vasodilatação periférica, que aumenta a temperatura superficial, e que pode ser usada como indicador do estado de conforto. O IFCT foi desenvolvido a partir de dois experimentos, que proporcionaram 108 cenários ambientais diferentes. Foram usadas imagens termográficas infravermelhas, para o registro dos dados de temperaturas superficiais das penas e da pele, e o grau de empenamento das aves. Para os mesmos cenários de ambiente térmico observados nos experimentos, foram comparados os resultados obtidos usando o IFCT e o Índice de Temperatura e Umidade (ITU). Os resultados validaram o IFCT para a estimativa do conforto térmico de frangos de corte, sendo específico na estimativa de condições de perigo térmico, usual em alojamentos em países de clima tropical. Essa característica é desejável em modelos que estimem o bem-estar térmico de frangos de corte, pois situações classificadas como perigo acarretam no dispêndio de recursos para evitar perdas produtivas.

Validação da termografia no diagnóstico de lesões por esforços repetitivos/distúrbios osteomusculares relacionados ao trabalho

As Lesões por Esforços Repetitivos e Doenças Osteomusculares Relacionadas ao Trabalho estão caracterizadas por queixas de grande incapacidade funcional, causadas pelo uso dos membros superiores em tarefas que envolvam movimentos repetitivos. Esses distúrbios também podem ocorrer nas atividades de lazer ou no cotidiano das pessoas, especialmente quando realizadas por períodos longos, sem pausas adequadas para recuperação muscular, ou ainda, sem devido acompanhamento médico. A avaliação de doenças ocupacionais é eminentemente clínica. São raros os casos em que os exames complementares apóiam o diagnóstico médico. Diante disso, o objetivo desta pesquisa foi verificar a eficácia da técnica de Termografia no diagnóstico de LER/DORT. A amostra (n=51) foi dividida em dois grupos. Um grupo experimental (n=41) composto por 26 Taquigrafas da Assembléia Legislativa do Rio Grande do Sul e 15 digitadores da Companhia Estadual de Energia Elétrica do Rio Grande do Sul e um grupo controle (n=10) composto por participantes com outras profissões. Todos eles estavam de acordo com o que prescreve a resolução 196/96 do Conselho Nacional de Saúde. Os resultados do teste Q de Cochran mostraram diferenças estatisticamente significativas entre os 3 observadores da Termografia nas regiões dos punhos, cotovelos e ombros para o teste. Os coeficientes de concordância Kappa de cada observador no teste e reteste foram elevados. O coeficiente de concordância Kappa entre os observadores no teste mostraram que os 3 observadores estavam seguros para diagnosticar punho direito e cotovelos. Tais resultados mostram que a Termografia foi mais sensível e específica que a Ecografia e o Exame Clínico nos punhos direito e esquerdo. Assim, podemos inferir que os dados obtidos através das imagens termográficas permitiram uma melhor visualização das áreas traumatizadas nos componentes da amostra.

Índice fuzzy de conforto térmico para frangos de corte

A estimativa de conforto térmico na avicultura moderna é importante para que sistemas de climatização possam ser acionados no tempo correto, diminuindo perdas e aumentando rendimentos. Embora a literatura corrente apresente alguns índices de conforto térmico, que são aplicados para essa estimativa, estes são baseados apenas em condições do ambiente térmico e não consideram fatores importantes inerentes aos animais, tais como genética e capacidade de aclimatação, provendo, geralmente, uma estimativa inadequada do conforto térmico das aves. Este trabalho desenvolveu o Índice Fuzzy de Conforto Térmico (IFCT), com o intuito de estimar o conforto térmico de frangos de corte, considerando que o mecanismo usado pelas aves para perda de calor em ambientes fora da zona termoneutra é a vasodilatação periférica, que aumenta a temperatura superficial, e que pode ser usada como indicador do estado de conforto. O IFCT foi desenvolvido a partir de dois experimentos, que proporcionaram 108 cenários ambientais diferentes. Foram usadas imagens termográficas infravermelhas, para o registro dos dados de temperaturas superficiais das penas e da pele, e o grau de empenamento das aves. Para os mesmos cenários de ambiente térmico observados nos experimentos, foram comparados os resultados obtidos usando o IFCT e o Índice de Temperatura e Umidade (ITU). Os resultados validaram o IFCT para a estimativa do conforto térmico de frangos de corte, sendo específico na estimativa de condições de perigo térmico, usual em alojamentos em países de clima tropical. Essa característica é desejável em modelos que estimem o bem-estar térmico de frangos de corte, pois situações classificadas como perigo acarretam no dispêndio de recursos para evitar perdas produtivas.

Avaliação de sistema de climatização em Poedeiras comerciais

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia Animal - FEIS

Avaliação térmica provocada pela furação no tecido ósseo

Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da temperatura no osso devido ao aquecimento provocado pelo processo de furação. Foram realizadas visitas a duas clínicas para acompanhamento da técnica de implantologia dentária e recolhidas imagens termográficas para a leitura da temperatura gerada na broca após o processo de furação. Na colocação de implantes dentários por exemplo, as variáveis que interferem no processo de furação do osso são: a velocidade, o material, o diâmetro, o comprimento e a geometria da ponta da broca. Com este trabalho pretende-se verificar, experimental e numericamente, as variáveis que interferem no aquecimento da estrutura óssea. Para isso, são utilizados materiais compósitos com características similares ao osso cortical e trabecular. A metodologia apresentada revela-se útil e diferenciadora de outros trabalhos, pois são utilizados materiais com características similares aos materiais in vivo. Os métodos experimentais utilizados em laboratório são baseados nas técnicas de termografia e termopares durante a furação dos diferentes materiais. Paralelamente, são utilizados modelos teóricos numéricos, com o recurso à técnica de elementos finitos, para a discussão de resultados. Após a elaboração do trabalho conclui-se que a temperatura na broca é superior à temperatura no osso e aumenta consoante a estrutura do material, isto é, se o material possuir cavidades na sua estrutura a temperatura na broca não é tão elevada como no material compacto.

Assessment of surface temperatures of buffalo bulls (Bubalus bubalis) raised under tropical conditions using infrared thermography.

O presente trabalho visou avaliar as temperaturas superficiais de diferentes regiões anatômicas de búfalos ao longo do tempo, por meio da termografia infravermelha, e correlacioná-las a índices bioclimatológicos de conforto térmico. O ensaio foi realizado em região de clima tropical úmido (Afi de Köppen), de abril a agosto. Dez touros (n=10) foram avaliados a cada 25 dias (manhã: seis-nove horas; tarde: 12-15h), quanto à frequência respiratória (FR), temperatura retal (TR) e imagens termográficas da órbita ocular (ORB), flanco direito (FLd), flanco esquerdo (FLe) e escroto (ESC). Os dados climatológicos foram ininterruptamente monitorados, e calculados o índice de temperatura e umidade (ITU) e o índice de conforto de Benezra (ICB). O ITU foi ?78, com diferença entre turnos (P<0,05). Já o ICB variou de 1,96 a 2,25 e apresentou diferenças ao longo dos meses e entre turnos (P<0,05). As temperaturas observadas foram de TR=38,2±0,5ºC, ORB=36,1±0,8ºC, FLd=33,5±2,5ºC, FLe=35,4±1,7ºC e ESC=33,3±1,1ºC, as quais variaram significativamente ao longo dos meses e entre turnos (P<0,05). O ITU apresentou correlações positivas com ORB (0,72), FLd (0,77), FLe (0,75) e ESC (0,41) (P<0,0001). A temperatura máxima de ORB apresentou a maior correlação com a TR (0,58; P<0,0001). Portanto, as temperaturas superficiais dos animais sofrem interferências das variações climáticas e se elevam ao longo do dia, devido à variação nos índices de conforto térmico; a temperatura máxima de ORB foi o parâmetro mais condicionado à temperatura retal. Também, as oscilações de temperatura de superfície de ORB, FLd, FLe e ESC podem ser aferidas em bubalinos com o uso da termografia infravermelha, de modo preciso e não invasivo.

Assessment of surface temperatures of buffalo bulls (Bubalus bubalis) raised under tropical conditions using infrared thermography.

O presente trabalho visou avaliar as temperaturas superficiais de diferentes regiões anatômicas de búfalos ao longo do tempo, por meio da termografia infravermelha, e correlacioná-las a índices bioclimatológicos de conforto térmico. O ensaio foi realizado em região de clima tropical úmido (Afi de Köppen), de abril a agosto. Dez touros (n=10) foram avaliados a cada 25 dias (manhã: seis-nove horas; tarde: 12-15h), quanto à frequência respiratória (FR), temperatura retal (TR) e imagens termográficas da órbita ocular (ORB), flanco direito (FLd), flanco esquerdo (FLe) e escroto (ESC). Os dados climatológicos foram ininterruptamente monitorados, e calculados o índice de temperatura e umidade (ITU) e o índice de conforto de Benezra (ICB). O ITU foi ?78, com diferença entre turnos (P<0,05). Já o ICB variou de 1,96 a 2,25 e apresentou diferenças ao longo dos meses e entre turnos (P<0,05). As temperaturas observadas foram de TR=38,2±0,5ºC, ORB=36,1±0,8ºC, FLd=33,5±2,5ºC, FLe=35,4±1,7ºC e ESC=33,3±1,1ºC, as quais variaram significativamente ao longo dos meses e entre turnos (P<0,05). O ITU apresentou correlações positivas com ORB (0,72), FLd (0,77), FLe (0,75) e ESC (0,41) (P<0,0001). A temperatura máxima de ORB apresentou a maior correlação com a TR (0,58; P<0,0001). Portanto, as temperaturas superficiais dos animais sofrem interferências das variações climáticas e se elevam ao longo do dia, devido à variação nos índices de conforto térmico; a temperatura máxima de ORB foi o parâmetro mais condicionado à temperatura retal. Também, as oscilações de temperatura de superfície de ORB, FLd, FLe e ESC podem ser aferidas em bubalinos com o uso da termografia infravermelha, de modo preciso e não invasivo.

Temperatura superficial de bovinos considerando áreas com e sem a presença de pelos.

Nos últimos anos um grande número de estudos utilizando a análise de imagens termográficas de animais na faixa do infravermelho vem sendo realizado. Além dos avanços tecnológicos que tornaram os sensores mais acessíveis, a preocupação com o bem estar e ambiência das instalações animais tem fomentado a utilização desse método não invasivo e de fácil execução. Neste trabalho foram utilizados 20 bovinos das raças Nelore e Pantaneiro. Após tricotomia de uma área sobre o músculo Longissimus dorsi próximo da 13ª costela, seguida de repouso por 24 horas, os animais foram avaliados por três dias consecutivos, seis vezes por dia. Foram aferidas as temperaturas em áreas com e sem pelos com uso de câmera termográfica. O experimento foi realizado em um Delineamento Inteiramente Casualizado (DIC), considerando o efeito de raça. As variáveis temperatura sem pelo (TSP) e a diferença de temperatura entre áreas com e sem pelo (DIF) não apresentaram efeito significativo para raça. Por outro lado, para a temperatura em áreas com pelos(TCP) o efeito de raça foi significativo, com os pantaneiros apresentando as maiores médias. Animais de ambas as raças encontravam-se em condições de conforto térmico durante o experimento. Os resultados mostram a necessidade de se olhar com cautela para trabalhos envolvendo imagens termográficas capturadas em superfícies recobertas por pelos em animais. Como as avaliações foram feitas na sombra e só houve diferença significativa entre áreas com pelos, é possível que as temperaturas registradas com termografia infra vermelha na superfície da pelagem dos animais representem, pelo menos em parte, características termofísicas dos pelos que as compõem (como a capacidade térmica, por exemplo), sendo tais temperaturas pouco representativas para a superfície do corpo dos indivíduos propriamente, como é comum se considerar.

Linguagem, cultura e alteridade: imagens do outro

Language, culture, and otherness are complementary and also confliting issues representing the central debate on childhood and the child who carries the signals of social and/or ethinical of exclusion. The debate on the social still connected to universal and absolute values and trues, therefore the theme needs a reavaliation on the realm of relativism. Questioning the fact that culture and otherness are expressed by language which are not always visible and explicit, requering a close and deep look at many social realities enpoorvered suburbs and rural areas, white and black children, homeless children, we kept their voices and speaches, their images from their own drawings to understand the way the percept mean they live and they are. These children have a word for school, and also about the process and agents to say by many different ways to express how they look their own world and how the world look at them.

Avaliação de técnicas de classificação digital de imagens landsat em diferentes padrões de cobertura da terra em Rondônia

Remotely sensed imagery has been widely used for land use/cover classification thanks to the periodic data acquisition and the widespread use of digital image processing systems offering a wide range of classification algorithms. The aim of this work was to evaluate some of the most commonly used supervised and unsupervised classification algorithms under different landscape patterns found in Rondônia, including (1) areas of mid-size farms, (2) fish-bone settlements and (3) a gradient of forest and Cerrado (Brazilian savannah). Comparison with a reference map based on the kappa statistics resulted in good to superior indicators (best results - K-means: k=0.68; k=0.77; k=0.64 and MaxVer: k=0.71; k=0.89; k=0.70 respectively for three areas mentioned). Results show that choosing a specific algorithm requires to take into account both its capacity to discriminate among various spectral signatures under different landscape patterns as well as a cost/benefit analysis considering the different steps performed by the operator performing a land cover/use map. it is suggested that a more systematic assessment of several options of implementation of a specific project is needed prior to beginning a land use/cover mapping job.