Fluxo do vetor gradiente e modelos deformáveis out-of-core para segmentação e imagens
| Ano de defesa: | 2006 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Laboratório Nacional de Computação Científica
Serviço de Análise e Apoio a Formação de Recursos Humanos BR LNCC Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://tede.lncc.br/handle/tede/48 |
Resumo: | Limitações de memória principal podem diminuir a performance de aplicativos de segmentação de imagens para grandes volumes ou mesmo impedir seu funcionamento. Nesse trabalho nós integramos o modelo das T-Superfícies com um método de extração de iso-superfícies Out-of-Core formando um esquema de segmentação para imagens de grande volume. A T-Superficie é um modelo deformável paramétrico baseado em uma triangulação do domínio da imagem, um modelo discreto de superfície e um threshold da imagem. Técnicas de extração de isso-superfícies foram implementadas usando o método Out-of-Core que usa estruturas kd-tree, chamadas técnicas de Meta-Células. Usando essas técnicas, apresentamos uma versão Out-of-Core de um método de segmentação baseado nas T-Superfícies e em iso-superfícies. O fluxo do Vetor Gradiente (GVF) é um campo vetorial baseado em equações diferenciais parciais. Esse método é aplicado em conjunto com o modelo das Snakes para segmentação de imagens através de extração de contorno. A idéia principal é usar uma equação de difusão-reação para gerar um novo campo de força externa que deixa o modelo menos sensível a inicialização e melhora a habilidade das Snakes para extrair bordas com concavidades acentuadas. Nesse trabalho, primeiramente serão revistos resultados sobre condições de otimização global do GVF e feitas algumas considerações numéricas. Além disso, serão apresentadas uma análise analítica do GVF e uma análise no domínio da frequência, as quais oferecem elementos para discutir a dependência dos parâmetros do modelo. Ainda, será discutida a solução numérica do GVF baseada no método de SOR. Observamos também que o modelo pode ser estendido para Domínios Multiplamente Conexos e aplicamos uma metodologia de pré-processamento que pode tornar mais eficiente o método. |
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Fluxo do vetor gradiente e modelos deformáveis out-of-core para segmentação e imagensGradient vector flow and out-of-core image segmentaion by deformable modelsModelos deformáveisOut-of-coreFluxo do vetor gradienteSegmentação de imagensProcessamento de imagemImage processingCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::PROCESSAMENTO GRAFICO (GRAPHICS)Limitações de memória principal podem diminuir a performance de aplicativos de segmentação de imagens para grandes volumes ou mesmo impedir seu funcionamento. Nesse trabalho nós integramos o modelo das T-Superfícies com um método de extração de iso-superfícies Out-of-Core formando um esquema de segmentação para imagens de grande volume. A T-Superficie é um modelo deformável paramétrico baseado em uma triangulação do domínio da imagem, um modelo discreto de superfície e um threshold da imagem. Técnicas de extração de isso-superfícies foram implementadas usando o método Out-of-Core que usa estruturas kd-tree, chamadas técnicas de Meta-Células. Usando essas técnicas, apresentamos uma versão Out-of-Core de um método de segmentação baseado nas T-Superfícies e em iso-superfícies. O fluxo do Vetor Gradiente (GVF) é um campo vetorial baseado em equações diferenciais parciais. Esse método é aplicado em conjunto com o modelo das Snakes para segmentação de imagens através de extração de contorno. A idéia principal é usar uma equação de difusão-reação para gerar um novo campo de força externa que deixa o modelo menos sensível a inicialização e melhora a habilidade das Snakes para extrair bordas com concavidades acentuadas. Nesse trabalho, primeiramente serão revistos resultados sobre condições de otimização global do GVF e feitas algumas considerações numéricas. Além disso, serão apresentadas uma análise analítica do GVF e uma análise no domínio da frequência, as quais oferecem elementos para discutir a dependência dos parâmetros do modelo. Ainda, será discutida a solução numérica do GVF baseada no método de SOR. Observamos também que o modelo pode ser estendido para Domínios Multiplamente Conexos e aplicamos uma metodologia de pré-processamento que pode tornar mais eficiente o método.Main memory limitations can lower the performance of segmentation applications for large images or even make it undoable. In this work we integrate the T-Surfaces model and Out-of-Core isosurface generation methods in a general framework for segmentation of large image volumes. T-Surfaces is a parametric deformable model based on a triangulation of the image domain, a discrete surface model and an image threshold. Isosurface generation techniques have been implemented through an Out-of-Core method that uses a kd-tree structure, called Meta-Cell technique. By using the Meta-Cell framework, we present an Out-of-Core version of a segmentation method based on T-Surfaces and isosurface extraction. The Gradient Vector Flow (GVF) is an approach based on Partial Differential Equations. This method has been applied together with snake models for image segmentation through boundary extraction. The key idea is to use a diffusion-reaction PDE in order to generate a new external force field that makes snake models less sensitivity to initialization as well as improves the snake s ability to move into boundary concavities. In this work, we firstly review basic results about global optimization conditions of the GVF and numerical considerations of usual GVF schemes. Besides, we present an analytical analysis of the GVF and a frequency domain analysis, which gives elements to discuss the dependency from the parameter values. Also, we discuss the numerical solution of the GVF based in a SOR method. We observe that the model can be used for Multiply Connected Domains and applied an image processing approach in order to increase the GVF efficiency.Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de JaneiroLaboratório Nacional de Computação CientíficaServiço de Análise e Apoio a Formação de Recursos HumanosBRLNCCPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalGiraldi, Gilson AntonioCPF:09006413801http://lattes.cnpq.br/9950879952262717Feijóo, Raul AntoninoCPF:40994244720http://lattes.cnpq.br/2980425786626151Rodrigues, Paulo Sérgio SilvaCPF:18442978291http://lattes.cnpq.br/0302011461580302Loula, Abimael Fernando DouradoCPF:24477575734http://lattes.cnpq.br/7315592936477868Oliveira, Jauvane Cavalcante deCPF:46168834320http://lattes.cnpq.br/4054756781423727Oliveira, Antonio Alberto Fernandes dehttp://lattes.cnpq.br/0316501273540746Leta, Fabiana RodriguesCPF:89039700710http://lattes.cnpq.br/5364548256245450Gonçalves, Luiz Marcos GarciaCPF:32541457120http://lattes.cnpq.br/1562357566810393Marturelli, Leandro Schaeffer2015-03-04T18:50:41Z2006-09-142006-04-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMARTURELLI, Leandro Schaeffer. Gradient vector flow and out-of-core image segmentaion by deformable models. 2006. 161 f. Tese (Doutorado em Modelagem computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2006.https://tede.lncc.br/handle/tede/48porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCCinstname:Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)instacron:LNCC2018-07-04T12:59:36Zoai:tede-server.lncc.br:tede/48Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede.lncc.br/PUBhttps://tede.lncc.br/oai/requestlibrary@lncc.br||library@lncc.bropendoar:2018-07-04T12:59:36Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC - Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)false |
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