Spatio-temporal alignment and analysis of videos for industrial applications

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Allan Freitas da
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/20052
Resumo: Neste trabalho, investiga-se o uso de técnicas de processamento de sinais e visão computacional com o objetivo de fornecer ferramentas para a análise de sinais em um contexto de detecção de anomalias com aplicações na indústria. Para este tipo de análise, é comum ser realizado algum tipo de comparação entre sinais diferentes, de modo que faz-se necessário o uso de técnicas de alinhamento de sinais. A primeira parte deste trabalho lida com o alinhamento temporal de sinais. São considerados os casos em que os sinais possuem o mesmo comprimento, logo só é necessário estimar um atraso que alinhe os sinais, ou taxas diferentes, onde também é necessário o uso de técnicas de warping. Os sinais utilizados para alinhamento podem ser tanto sinais de interesse, como vídeo ou áudio, quanto informações au- xiliares presentes no sistema, como por exemplo a medição de consumo de energia em uma plataforma móvel. Também considera-se o uso de técnicas que realizam o rastreamento da câmera a partir de imagens para a realização do alinhamento temporal. A segunda parte deste trabalho estuda o alinhamento espacial de imagens. Um conjunto de técnicas para estimação do campo de movimento dos píxeis das imagens é aplicado tanto em uma bases de dados tradicional quanto na aplicação industrial considerada, o que envolve também um estudo da robustez dos métodos a diferentes condições. Por fim, a terceira parte do trabalho lida com a identificação de eventos em uma nova aplicação. Durante um processo de escoamento de um fluido, obtêm-se imagens contendo um padrão de interferências de luz. Deseja-se estimar posições neste padrão em imagens, de modo a extrair características do fluido utilizado.
id UFRJ_f41430e38b17deed24b4b9a5b12e44fe
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/20052
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Silva, Allan Freitas dahttp://lattes.cnpq.br/4099191658459615Lima Netto, SérgioGomes, José Gabriel Rodriguez CarneiroLovisolo, LisandroLopes, Hélio Côrtes VieiraSilva, Eduardo Antônio Barros da2023-03-29T17:45:02Z2023-11-30T03:00:34Z2019-04-02http://hdl.handle.net/11422/20052Neste trabalho, investiga-se o uso de técnicas de processamento de sinais e visão computacional com o objetivo de fornecer ferramentas para a análise de sinais em um contexto de detecção de anomalias com aplicações na indústria. Para este tipo de análise, é comum ser realizado algum tipo de comparação entre sinais diferentes, de modo que faz-se necessário o uso de técnicas de alinhamento de sinais. A primeira parte deste trabalho lida com o alinhamento temporal de sinais. São considerados os casos em que os sinais possuem o mesmo comprimento, logo só é necessário estimar um atraso que alinhe os sinais, ou taxas diferentes, onde também é necessário o uso de técnicas de warping. Os sinais utilizados para alinhamento podem ser tanto sinais de interesse, como vídeo ou áudio, quanto informações au- xiliares presentes no sistema, como por exemplo a medição de consumo de energia em uma plataforma móvel. Também considera-se o uso de técnicas que realizam o rastreamento da câmera a partir de imagens para a realização do alinhamento temporal. A segunda parte deste trabalho estuda o alinhamento espacial de imagens. Um conjunto de técnicas para estimação do campo de movimento dos píxeis das imagens é aplicado tanto em uma bases de dados tradicional quanto na aplicação industrial considerada, o que envolve também um estudo da robustez dos métodos a diferentes condições. Por fim, a terceira parte do trabalho lida com a identificação de eventos em uma nova aplicação. Durante um processo de escoamento de um fluido, obtêm-se imagens contendo um padrão de interferências de luz. Deseja-se estimar posições neste padrão em imagens, de modo a extrair características do fluido utilizado.In this thesis, we investigate the use of signal processing and computer vision techniques aiming to provide tools for signal analysis in a context of anomaly de- tection in industrial applications. In this kind of analysis, it is common to perform some sort of comparison between different signals, which requires the use of signal alignment techniques. The first part of the thesis deals directly with the temporal alignment of signals. We consider the cases in which the signals have the same length, when is only necessary to estimate a delay that aligns the signals, or different lengths, which also requires the use of warping techniques. The signals employed in the alignment can be either a signal-of-interest, such as video or audio, or auxiliary information obtained from the system, for example the measurement of power consumption in a moving platform. We consider the use of techniques that perform camera tracking from images to obtain a temporal alignment. The second part of this thesis studies the spatial alignment of images. Techniques for the estimation of the motion field of the image pixels are applied on a standard database and on the considered industrial application, which also involves a study of the method robustness to different image characteristics. At last, the third part of the thesis deals with the identification of events in a new application. During a fluid flow process, we obtain images containing a light interference pattern. We aim to estimate positions on this pattern, in order to extract the characteristics of the fluid employed.Submitted by Aglair Aguiar (aglair@ct.ufrj.br) on 2023-03-29T15:18:48Z No. of bitstreams: 1 924668.pdf: 38808012 bytes, checksum: 34ccb72069d061663d913d9155129817 (MD5)Approved for entry into archive by Christianne Fontes de Andrade (cfontes@ct.ufrj.br) on 2023-03-29T17:45:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 924668.pdf: 38808012 bytes, checksum: 34ccb72069d061663d913d9155129817 (MD5)Made available in DSpace on 2023-03-29T17:45:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 924668.pdf: 38808012 bytes, checksum: 34ccb72069d061663d913d9155129817 (MD5) Previous issue date: 2019-04-02porengUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOSProcessamento de vídeoProcessamento de sinaisAlinhamento de vídeoCâmera em movimentoSpatio-temporal alignment and analysis of videos for industrial applicationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/20052/3/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD53ORIGINAL924668.pdf924668.pdfapplication/pdf38808012http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/20052/2/924668.pdf34ccb72069d061663d913d9155129817MD5211422/200522023-11-30 00:00:34.591oai:pantheon.ufrj.br:11422/20052TElDRU7Dh0EgTsODTy1FWENMVVNJVkEgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08KCkFvIGFzc2luYXIgZSBlbnRyZWdhciBlc3RhIGxpY2Vuw6dhLCB2b2PDqihzKSBvKHMpIGF1dG9yKGVzKSBvdSBwcm9wcmlldMOhcmlvKHMpIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBjb25jZWRlKG0pIGFvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBQYW50aGVvbiBkYSBVbml2ZXJzaWRhZGUgRmVkZXJhbCBkbyBSaW8gZGUgSmFuZWlybyAoVUZSSikgbyBkaXJlaXRvIG7Do28gLSBleGNsdXNpdm8gZGUgcmVwcm9kdXppciwgY29udmVydGVyIChjb21vIGRlZmluaWRvIGFiYWl4byksIGUvb3UgZGlzdHJpYnVpciBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSAoaW5jbHVpbmRvIG8gcmVzdW1vKSBlbSB0b2RvIG8gbXVuZG8sIGVtIGZvcm1hdG8gZWxldHLDtG5pY28gZSBlbSBxdWFscXVlciBtZWlvLCBpbmNsdWluZG8sIG1hcyBuw6NvIGxpbWl0YWRvIGEgw6F1ZGlvIGUvb3UgdsOtZGVvLgoKVm9jw6ogY29uY29yZGEgcXVlIGEgVUZSSiBwb2RlLCBzZW0gYWx0ZXJhciBvIGNvbnRlw7pkbywgdHJhZHV6aXIgYSBhcHJlc2VudGHDp8OjbyBkZSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gY29tIGEgZmluYWxpZGFkZSBkZSBwcmVzZXJ2YcOnw6NvLgoKVm9jw6ogdGFtYsOpbSBjb25jb3JkYSBxdWUgYSBVRlJKIHBvZGUgbWFudGVyIG1haXMgZGUgdW1hIGPDs3BpYSBkZXNzYSBzdWJtaXNzw6NvIHBhcmEgZmlucyBkZSBzZWd1cmFuw6dhLCBiYWNrLXVwIGUgcHJlc2VydmHDp8OjbyBkaWdpdGFsLgoKRGVjbGFyYSBxdWUgbyBkb2N1bWVudG8gZW50cmVndWUgw6kgc2V1IHRyYWJhbGhvIG9yaWdpbmFsLCBlIHF1ZSB2b2PDqiB0ZW0gbyBkaXJlaXRvIGRlIGNvbmNlZGVyIG9zIGRpcmVpdG9zIGNvbnRpZG9zIG5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLiBWb2PDqiB0YW1iw6ltIGRlY2xhcmEgcXVlIGEgc3VhIGFwcmVzZW50YcOnw6NvLCBjb20gbyBtZWxob3IgZGUgc2V1cyBjb25oZWNpbWVudG9zLCBuw6NvIGluZnJpbmdpIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIGRlIHRlcmNlaXJvcy4KClNlIG8gZG9jdW1lbnRvIGVudHJlZ3VlIGNvbnTDqW0gbWF0ZXJpYWwgZG8gcXVhbCB2b2PDqiBuw6NvIHRlbSBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvciwgZGVjbGFyYSBxdWUgb2J0ZXZlIGEgcGVybWlzc8OjbyBpcnJlc3RyaXRhIGRvIGRldGVudG9yIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBlIGNvbmNlZGUgYSBVRlJKIG9zIGRpcmVpdG9zIHJlcXVlcmlkb3MgcG9yIGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIGUgcXVlIGVzc2UgbWF0ZXJpYWwgZGUgcHJvcHJpZWRhZGUgZGUgdGVyY2Vpcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvIGUgcmVjb25oZWNpZG8gbm8gdGV4dG8gb3UgY29udGXDumRvIGRhIHN1Ym1pc3PDo28uCgpTZSBvIGRvY3VtZW50byBlbnRyZWd1ZSDDqSBiYXNlYWRvIGVtIHRyYWJhbGhvIHF1ZSBmb2ksIG91IHRlbSBzaWRvIHBhdHJvY2luYWRvIG91IGFwb2lhZG8gcG9yIHVtYSBhZ8OqbmNpYSBvdSBvdXRybyhzKSBvcmdhbmlzbW8ocykgcXVlIG7Do28gYSBVRlJKLCB2b2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBjdW1wcml1IHF1YWxxdWVyIGRpcmVpdG8gZGUgUkVWSVPDg08gb3UgZGUgb3V0cmFzIG9icmlnYcOnw7VlcyByZXF1ZXJpZGFzIHBvciBjb250cmF0byBvdSBhY29yZG8uCgpBIFVGUkogaXLDoSBpZGVudGlmaWNhciBjbGFyYW1lbnRlIG8ocykgc2V1KHMpIG5vbWUocykgY29tbyBhdXRvcihlcykgb3UgcHJvcHJpZXTDoXJpbyhzKSBkYSBzdWJtaXNzw6NvLCBlIG7Do28gZmFyw6EgcXVhbHF1ZXIgYWx0ZXJhw6fDo28sIHBhcmEgYWzDqW0gZGFzIHBlcm1pdGlkYXMgcG9yIGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIG5vIGF0byBkZSBzdWJtaXNzw6NvLgo=Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:00:34Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.en.fl_str_mv Spatio-temporal alignment and analysis of videos for industrial applications
title Spatio-temporal alignment and analysis of videos for industrial applications
spellingShingle Spatio-temporal alignment and analysis of videos for industrial applications
Silva, Allan Freitas da
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS
Processamento de vídeo
Processamento de sinais
Alinhamento de vídeo
Câmera em movimento
title_short Spatio-temporal alignment and analysis of videos for industrial applications
title_full Spatio-temporal alignment and analysis of videos for industrial applications
title_fullStr Spatio-temporal alignment and analysis of videos for industrial applications
title_full_unstemmed Spatio-temporal alignment and analysis of videos for industrial applications
title_sort Spatio-temporal alignment and analysis of videos for industrial applications
author Silva, Allan Freitas da
author_facet Silva, Allan Freitas da
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/4099191658459615
dc.contributor.advisorCo1.none.fl_str_mv Lima Netto, Sérgio
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Allan Freitas da
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Gomes, José Gabriel Rodriguez Carneiro
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Lovisolo, Lisandro
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Lopes, Hélio Côrtes Vieira
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Silva, Eduardo Antônio Barros da
contributor_str_mv Gomes, José Gabriel Rodriguez Carneiro
Lovisolo, Lisandro
Lopes, Hélio Côrtes Vieira
Silva, Eduardo Antônio Barros da
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS
topic CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::MATERIAIS ELETRICOS
Processamento de vídeo
Processamento de sinais
Alinhamento de vídeo
Câmera em movimento
dc.subject.por.fl_str_mv Processamento de vídeo
Processamento de sinais
Alinhamento de vídeo
Câmera em movimento
description Neste trabalho, investiga-se o uso de técnicas de processamento de sinais e visão computacional com o objetivo de fornecer ferramentas para a análise de sinais em um contexto de detecção de anomalias com aplicações na indústria. Para este tipo de análise, é comum ser realizado algum tipo de comparação entre sinais diferentes, de modo que faz-se necessário o uso de técnicas de alinhamento de sinais. A primeira parte deste trabalho lida com o alinhamento temporal de sinais. São considerados os casos em que os sinais possuem o mesmo comprimento, logo só é necessário estimar um atraso que alinhe os sinais, ou taxas diferentes, onde também é necessário o uso de técnicas de warping. Os sinais utilizados para alinhamento podem ser tanto sinais de interesse, como vídeo ou áudio, quanto informações au- xiliares presentes no sistema, como por exemplo a medição de consumo de energia em uma plataforma móvel. Também considera-se o uso de técnicas que realizam o rastreamento da câmera a partir de imagens para a realização do alinhamento temporal. A segunda parte deste trabalho estuda o alinhamento espacial de imagens. Um conjunto de técnicas para estimação do campo de movimento dos píxeis das imagens é aplicado tanto em uma bases de dados tradicional quanto na aplicação industrial considerada, o que envolve também um estudo da robustez dos métodos a diferentes condições. Por fim, a terceira parte do trabalho lida com a identificação de eventos em uma nova aplicação. Durante um processo de escoamento de um fluido, obtêm-se imagens contendo um padrão de interferências de luz. Deseja-se estimar posições neste padrão em imagens, de modo a extrair características do fluido utilizado.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-04-02
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-03-29T17:45:02Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-11-30T03:00:34Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/20052
url http://hdl.handle.net/11422/20052
dc.language.iso.fl_str_mv por
eng
language por
eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRJ
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
bitstream.url.fl_str_mv http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/20052/3/license.txt
http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/20052/2/924668.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv dd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255
34ccb72069d061663d913d9155129817
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1784097283692822528