Um ambiente computacional de alto desempenho para cálculo de deslocamento usando correlação de imagens digitais.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Várady Filho, Christiano Augusto Ferrario lattes
Orientador(a): Lira, William Wagner Matos lattes
Banca de defesa: Lages, Eduardo Nobre lattes, Ramos Júnior, Adeildo Soares lattes, Codes, Rodrigo Nogueira de lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Alagoas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Correlação de imagens digitais
Processamento de imagens
Computação de alto desempenho
Digital image correlation
Image processing
High performance computing
Engenharia civil
Civil engineering
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Link de acesso: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1502
Resumo: O presente trabalho apresenta um ambiente computacional de alto desempenho que utiliza téc- nicas de correlação de imagens digitais para determinação de grandezas físicas associadas a problemas de engenharia. Sua arquitetura computacional integra diversas tecnologias avança- das para o cálculo dos campos de deslocamentos de elementos estruturais a partir de ensaios. A metodologia utilizada prevê o estudo de conceitos, formulações e técnicas de arquitetura de software, processamento de imagens, correlação de imagens digitais e computação de alto desempenho, além de incorporar procedimentos específicos em um ambiente único para a de- terminação de grandezas físicas. Dentre os principais procedimentos utilizados na arquitetura apresentada, pode-se citar as abordagens locais e globais de correlação de imagens digitais, mé- todos de otimização não-linear e interpolações bidimensionais. Também são incorporadas ao ambiente computacional estratégias de computação de alto desempenho para alcançar ganhos de performance na determinação dos campos de deslocamentos e deformações usando a corre- lação de imagens digitais. Uma comparação com o método Scale Invariant Feature Transform e com o método Q4-DIC de análise de imagens também são realizadas. Um protótipo compu- tacional é desenvolvido com o objetivo de validar o ambiente de alto desempenho apresentado, permitindo o monitoramento de elementos estruturais através da correlação de imagens digitais. Também são realizados estudos de casos que permitem a verificação de tecnologias incorpora- das ao protótipo apresentado, incluindo análises quantitativas de resultados e medição de tempo computacional.
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Sua arquitetura computacional integra diversas tecnologias avança- das para o cálculo dos campos de deslocamentos de elementos estruturais a partir de ensaios. A metodologia utilizada prevê o estudo de conceitos, formulações e técnicas de arquitetura de software, processamento de imagens, correlação de imagens digitais e computação de alto desempenho, além de incorporar procedimentos específicos em um ambiente único para a de- terminação de grandezas físicas. Dentre os principais procedimentos utilizados na arquitetura apresentada, pode-se citar as abordagens locais e globais de correlação de imagens digitais, mé- todos de otimização não-linear e interpolações bidimensionais. Também são incorporadas ao ambiente computacional estratégias de computação de alto desempenho para alcançar ganhos de performance na determinação dos campos de deslocamentos e deformações usando a corre- lação de imagens digitais. Uma comparação com o método Scale Invariant Feature Transform e com o método Q4-DIC de análise de imagens também são realizadas. Um protótipo compu- tacional é desenvolvido com o objetivo de validar o ambiente de alto desempenho apresentado, permitindo o monitoramento de elementos estruturais através da correlação de imagens digitais. Também são realizados estudos de casos que permitem a verificação de tecnologias incorpora- das ao protótipo apresentado, incluindo análises quantitativas de resultados e medição de tempo computacional.This work proposes a high performance computing environment using digital image correlation techniques to determine physical quantities associated with engineering problems. Software ar- chitecture supports this computing environment, integrating several advanced technologies for calculation of displacement and strain fields of structural elements from testing. The method- ology applies the study of concepts, formulations and techniques for image processing, digital image correlation, high performance computing and software architecture. The methodology also includes specific procedures in a single environment for the evaluation of physical quanti- ties. Among the main procedures used in the presented software architecture, one can cite the digital image correlation techniques known as Full-Field and Subset, non-linear optimization methods and two-dimensional interpolations. In addition, high performance computing strate- gies are included into the computing environment to achieve performance speed-ups on evalu- ating the displacement fields using digital image correlation. Comparisons with Scale Invariant Feature Transform and Q4-DIC are also evaluated. Following, the development of a computer prototype has the purpose of validating the presented high performance environment, allowing the calculation of physical quantities in structural elements through the correlation of digital images. Then, submission of case studies into the prototype validates data acquired from tech- nologies built into the prototype, including quantitative analysis of results and measurement of computational time.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoporUniversidade Federal de AlagoasPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUFALBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILCorrelação de imagens digitaisProcessamento de imagensComputação de alto desempenhoDigital image correlationImage processingHigh performance computingEngenharia civilCivil engineeringUm ambiente computacional de alto desempenho para cálculo de deslocamento usando correlação de imagens digitais.A high-performance computing enviroment for displacement using digital image correlation.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFALORIGINALUm ambiente computacional de alto desempenho para cálculo de deslocamentos usando correlação de imagens digitais.pdfUm ambiente computacional de alto desempenho para cálculo de deslocamentos usando correlação de imagens digitais.pdfapplication/pdf9525354http://www.repositorio.ufal.br/jspui/bitstream/riufal/1502/1/Um%20ambiente%20computacional%20de%20alto%20desempenho%20para%20c%c3%a1lculo%20de%20deslocamentos%20usando%20correla%c3%a7%c3%a3o%20de%20imagens%20digitais.pdf81deaab5b897e879441cf50d5b3639c5MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866http://www.repositorio.ufal.br/jspui/bitstream/riufal/1502/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52riufal/15022018-07-25 23:42:45.53oai:www.repositorio.ufal.br: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:46482018-07-25T23:42:45Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false
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