Alinhamento de modelos tridimensionais usando imagens de microscopia

Orientador: Jorge StolfiTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: Nesta tese descrevemos um algoritmo genérico (que denominamos MSFit) capaz de estimar a pose e as deformações de modelos 3D de estruturas biológicas (bactérias, células e etc.) em imagens obtidas por meio de microscópios óticos ou de varredura eletrônica. O algoritmo usa comparação multi-escala de imagens utilizando uma métrica sensível ao contorno; e um método original de otimização não-linear. Nos nossos testes com modelos de complexidade moderada (até 12 parâmetros) o algoritmo identifica corretamente os parâmetros do modelo em 60-70% dos casos com imagens reais e entre 80-90% dos casos com imagens sintéticasAbstract: In this thesis we describe a generic algorithm (which we call MSFit) able to estimate the pose and deformations of 3D models of biological structures (bacteria, cells, etc.) with images obtained by optical and scanning electron microscopes. The algorithm uses an image comparison metric multi-scale, that is outline-sensitive, and a novel nonlinear optimization method. In our tests with models of moderate complexity (up to 12 parameters) the algorithm correctly identifies the model parameters in 60-70 % of the cases with real images and 80-90 % of the cases with synthetic imagesDoutoradoCiência da ComputaçãoDoutor em Ciência da Computaçã

Efficient computation of global illumination for image synthesis

Orientadores: Anamaria Gomide, Jorge StolfiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: A geração de imagens fotorrealisticas e um desafio importante em computação gráfica. Um ingrediente critico para a obtenção do realismo esta o modelo de iluminação. Em 1986, Jim Kajiya apresentou uma equação integral que define o fluxo de luz (radiosidade) num ambiente de maneira precisa; contudo, ate recentemente, os métodos conhecidos para a resolução dessa equação tinham custo computacional e complexidade de implementação elevados. Em 2008, Jaako Lehtinen desenvolveu uma técnica relativamente simples e eficiente para o calculo da iluminação global em cenas virtuais, usando elementos finitos definidos por pontos de amostragem. Neste projeto de Mestrado, implementamos esse método, e comparamos o resultado usando três tipos diferentes de bases: uma base radial, uma base radial normalizada e uma base de Shepard. Alem da comparação visual, calculamos a radiosidade "exata" para uma cena simples e comparamos quantitativamente esse resultado com os resultados do método de Lehtinen com cada uma das três bases.Abstract: The generation of realistic images is a major challenge in computer graphics. A critical ingredient for realistic rendering is the lighting model. In 1986, Jim Kajiya presented an integral equation that precisely defines the light flow (radiosity) in a virtual environment; however, until recently, the known methods for solving that equation had high computational cost and implementation complexity. In 2008, Jaako Lehtinen developed a relatively simple and efficient technique for the computation of global illumination in virtual scenes, using finite elements defined by sampling points. In this Masters project, we implemented that method, and compared the results using three different types of bases: a radial basis, a normalized radial basis, and a Shepard basis. Besides visual comparison, we computed the "exact" radiosity for a simple scene and compared quantitatively that result with the results obtained by Lehtinen's method with each of the three bases.MestradoComputação GraficaMestre em Ciência da Computaçã