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https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/1578
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Segmentação de nanotubos de carbono em imagens de microscopia eletrônica de transmissão |
Autor(es): | Medeiros, Thiarles Soares |
Primeiro Orientador: | Oliveira, Alessandro Bof de |
Resumo: | Cada vez mais o processamento de imagens digitais é utilizado para facilitar a análise das informações contidas em uma imagem. Como uma das diversas técnicas de processamento tem-se a segmentação como processo simples e geralmente de baixo consumo computacional. O objetivo da segmentação é isolar as estruturas que estão sendo analisadas, removendo o que não é necessário ser considerado. Quando aplicada a imagens de microscopia eletrônica de transmissão (MET), a segmentação de nanotubos de carbono (NTC) possibilita o estudo quantitativo e análise estatística do material, fornecendo dados para o estudo de novos materiais e suas propriedades. A segmentação pode ser realizada com diferentes métodos que avaliam características da imagem, sendo uma delas o histograma, que representa a distribuição quantitativa da intensidade dos pixeis. O presente trabalho tem como finalidade segmentar NTCs em imagens de MET utilizando análise do histograma de regiões da imagem, utilizando diversos métodos de comparação de histogramas, buscando determinar dentre eles qual possui os melhores resultados dadas as características do problema em questão. Além da determinação do método também deseja-se determinar qual o melhor tamanho de região analisada se adequa ao propósito principal. A metodologia será dividida em análise do ruído, processamento com diferentes medidas de distância entre histogramas, análise dos resultados e segmentação utilizando parâmetros definidos. Primeiramente, a análise do ruído contido nas imagens irá fornecer dados para a geração de um modelo estatístico do mesmo, que servirá como base de comparação entre os histogramas. Seguindo, a aplicação dos diferentes métodos de cálculo de distância dos histogramas entre o histograma de uma região e o do modelo de ruído, podendo citar os métodos de distância Euclidiana, Bhattachyyara e Minkowski. Também foi levado em consideração o tamanho da área analisada, extendendo a análise à determinação do tamanho mais adequado para o processamento do histograma, sendo a aplicação dos métodos realizada sobre cada tamanho testado. Como medida comparativa é utilizada a análise da segmentação utilizando os métodos de distância de histogramas com o resultado esperado(ground truth). Com o trabalho pode-se perceber que a distância de Manhattan apresentou melhores resultados que outras medidas de distâncias. Além disso observou-se que dentro os melhores resultados os tamanhos de janela mais frequêntes são os entre 3x3 e 17x17 pixeis. |
Abstract: | Nowadays, digital image processing is used to facilitate the analysis of information contained in an image. As one of several processing techniques has been the segmentation process as simple and generally with low computation. The goal of segmentation is to isolate the structures that are being analyzed, removing what isn’t need to be considered. When applied to images of transmission electron microscopy (TEM), the segmentation of carbon nanotubes (CNT) enables the quantitative and statistical analysis of the material, providing data for the study of new materials and their properties. The segmentation can be performed using various methods that evaluate image characteristics, one is the histogram, which representes the quantitative distribution of the intensity of the pixels. This paper aims to segment CNTs on TEM images using analysis of the histogram of image regions, using various comparison histograms methods, to determine which among them has the best results given the characteristics of the problem in question. In addition to determining the method also want to determine the best size of the analyzed region fits main purpose. The methodology is divided into noise analysis, processing with different distance measures between histograms, result analysis and segmentation using defined parameters. First, the analysis of noise contained in the images will provide data for generating a statistical model thereof, which serve as the basis of comparison between the histograms. Following the application of different methods for histogram distance calculation between a region histogram and the noise model, may cite the methods of Euclidean distance, Minkowski and Bhattachyyara. It was also taken into account the size of the analyzed area, extending the analysis to determine the most suitable size for processing the histogram, and the application of the methods performed on each size tested. As a comparative measure is used segmentation analysis using the histograms distance methods with the expected result (ground truth). With work can be seen that the Manhattan distance yielded better results than other distance measures. Also it was observed that the best results within the window sizes are more frequent among 3x3 and 17x17 pixels. |
Palavras-chave: | Computer science Image processing Carbon nanotubes Histogram |
Editor: | Universidade Federal do Pampa |
Tipo de Acesso: | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
URI: | http://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/1578 |
Data do documento: | 5-Mar-2013 |
Aparece nas coleções: | Ciência da Computação |
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