Implementação de rotinas para o processo e análise de imagens digitais aplicados ao compósito SmBa2Cu3o7-δ/al através do software IMAGEJ

dc.contributor.advisor1Passos, Carlos Augusto Cardoso
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2528679879816545
dc.contributor.authorMilagre, Hatylla Bruno
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8378180260605772
dc.contributor.referee1Orlando, Marcos Tadeu D Azeredo
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000283876504
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3562894103432242
dc.contributor.referee2Sepúlveda, Alex A. Lopera
dc.date.accessioned2024-05-29T20:55:07Z
dc.date.available2024-05-29T20:55:07Z
dc.date.issued2023-07-25
dc.description.abstractProcessing and Analysis of Digital Images (PADI) is a set of techniques that alter the pixels of a given image through mathematical operations. The main objective is to modify the image in order to allow better visualization or preparation for analysis on a computer with well-defined routines. The reliability of the results obtained through PADI strongly depends on how image segmentation is performed in the process. In this work, an idealized routine for image segmentation was defined, and through this routine, the results of porosity and apparent density of a SmBa2Cu3O7- δ/Al composite were obtained. Four different samples of the composite "(1- x)SmBa2Cu3O7-δ + xAl" were produced with mass fractions where x = 0%, 40%, 50%, and 60%. The samples were sanded and polished for characterization by Scanning Electron Microscopy (SEM). The obtained images were analyzed using a machine learning model for segmentation. In this analysis, the variation of four main parameters was considered: the accuracy in collecting pixel samples to define a region, the number of corrective samples, image equalization in pre-processing, and the classifiers reliability based on the convergence among their results. The results demonstrated that the accuracy in collecting samples requires careful attention from the operator to avoid the intersection of desired regions, that is, overlapping of regions of interest. It is important to emphasize that the samples must contain a sufficient number of pixels with different tonalities for effective pattern recognition by the software. It was also observed that two or more corrective samples compromise the segmentation result. Image equalization proved to be essential for obtaining reliable results and allows for flexibility in the brightness quality requirement of the original images. The results also suggest that checking the reliability of the classifiers based on the convergence among their results contributes to a better segmentation.
dc.description.resumoO Processamento e Análise de Imagens Digitais (PADI) é um conjunto de técnicas que altera os pixels de uma dada imagem através de operações matemáticas. O principal objetivo é modificar a imagem com finalidade de facilitar a visualização ou preparação para ser analisada em um computador com rotinas bem definidas. A confiabilidade dos resultados obtidos por meio do PADI depende fortemente da maneira como é realizada a segmentação das imagens no processo. Neste trabalho, foi definida uma rotina idealizada para a segmentação de imagens e, através desta rotina, foram obtidos os resultados de porosidade e densidade aparente de compósito do tipo SmBa2Cu3O7-δ/Al. Quatro amostras diferentes do compósito “(1-x)SmBa2Cu3O7-δ + xAl” foram produzidas com frações mássicas onde x = 0%, 40%, 50% e 60%. As amostras foram lixadas e polidas para caracterização por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As imagens obtidas foram analisadas utilizando o modelo de aprendizagem de máquina para a segmentação. Nesta análise, foi considerado a variação de quatro parâmetros principais, sendo eles: a precisão na coleta das amostras de pixels para se definir uma região, o número de amostras corretivas, a equalização das imagens no pré-processamento e a confiabilidade dos classificadores com base na convergência entre seus resultados. Os resultados demonstraram que a precisão na coleta das amostras requer cuidado do operador para evitar interseção de regiões desejadas, isto é, sobreposição das regiões de interesse. É importante ressaltar que as amostras devem conter uma quantidade suficiente de pixels com diferentes tonalidades para que o reconhecimento de padrões pelo software seja efetivo. Também foi observado que duas ou mais amostras corretivas comprometem o resultado da segmentação. A equalização das imagens mostrou-se essencial para obter resultados confiáveis, além de permitir uma flexibilização quanto à exigência da qualidade do brilho nas imagens originais. Os resultados também sugerem que a verificação de confiabilidade dos classificadores com base na convergência entre seus resultados contribui para uma melhor segmentação.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/12287
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Mecânica
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
dc.rightsopen access
dc.subjectPorosidade
dc.subjectSegmentação
dc.subjectPADI
dc.subjectCerâmicas SmBaCuO
dc.subject.cnpqEngenharia Mecânica
dc.titleImplementação de rotinas para o processo e análise de imagens digitais aplicados ao compósito SmBa2Cu3o7-δ/al através do software IMAGEJ
dc.typemasterThesis

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