Browsing by Author "Vitor, Rafael Ferreira"

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    An ensemble method for nuclei detection of overlapping cervical cells.
    (2021) Diniz, Débora Nasser; Vitor, Rafael Ferreira; Bianchi, Andrea Gomes Campos; Silva, Saul Emanuel Delabrida; Carneiro, Cláudia Martins; Ushizima, Daniela Mayumi; Medeiros, Fátima Nelsizeuma Sombra de; Souza, Marcone Jamilson Freitas
    The Pap test is a preventive approach that requires specialized and labor-intensive examination of cytological preparations to track potentially cancerous cells from the internal and external cervix surface. A cytopathologist must analyze many microscopic fields while screening for abnormal cells. Therefore there is hope that a support decision system could assist with clinical diagnosis, for example, by identifying sub-cellular abnormalities, such as changes in the nuclei features. This work proposes an ensemble method for cervical nuclei detection aiming to reduce the workload of cytopathologists. First, a preprocessing phase divides the original image into superpixels, which are input to feature extraction and selection algorithms. The proposed ensemble method combines three classifiers: Decision Tree (DT), Nearest Centroid (NC), and k-Nearest Neighbors (k-NN), which are evaluated against the ISBI’14 Overlapping Cervical Cytology Image Segmentation Challenge dataset. Experiments show that the proposed method is the state-of-the-art algorithm of the literature for recall (0.999) and F1 values (0.993). It produced a recall very close to the optimum value and also kept high precision (0.988).
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    Gêmeo digital e realidade estendida : uma abordagem para interação homem-máquina como suporte à decisão em contexto industrial.
    (2020) Vitor, Rafael Ferreira; Silva, Saul Emanuel Delabrida; Silva, Saul Emanuel Delabrida; Cardoso, Alexandre; Pessin, Gustavo
    Um dos principais desafios da Indústria 4.0 é aumentar a capacidade humana dentro do chão de fábrica. Aliando a força, repetitividade, e precisão das maquinas a capacidade de discernimento humana, homem e m´maquina podem atuar em conjunto em um estado de simbiose. Neste contexto, surge o conceito de Gêmeo Digital (do inglês Digital Twin - DT) que corresponde a uma representação virtual de alta fidelidade de um objeto físico. Essa representação é capaz de retratar as características, comportamentos e estado do objeto físico de forma síncrona. Além disso, por meio de monitoramento constante, o DT pode fornecer uma análise inteligente sobre o seu funcionamento, possibilitando predições. Com isso, o DT permite que o operador tenha acesso a informações relevantes do equipamento no ambiente virtual. O DT também permite gerenciar o funcionamento do equipamento de forma assistida e segura, aprimorando a Interação Homem-Máquina (IHM) e, consequentemente, a tomada de decisão. Para garantir a efetiva interação proporcionada pelos DTs, tecnologias de Realidade Estendida (RE) como Realidade Virtual (RV) e Realidade Mista (RM) estão cada vez mais sendo associadas a esse tipo de sistema. Essas tecnologias atreladas a dispositivos vestíveis proporcionam interfaces interativas e imersivas de tal forma que possam ser adaptadas a cenários industriais. A maior parte das pesquisas em DTs podem ser divididas em três grupos: o sensoriamento de m´maquinas, tratamento inteligente da informação e interação do usuário. Contudo, a maior parte dos estudos disponíveis na literatura estão focados na coleta de dados e processamento inteligente dessa informação, faltando trabalhos que priorizem a interação humana com os DTs. A falta desses estudos dificulta a orientação de novos trabalhos que busquem desenvolver DTs mais eficientes, considerando a interação humana. Sendo assim, este trabalho busca responder a seguinte questão de pesquisa: “Como um DT pode ser implementado para aprimorar a IHM por meio de tecnologias de RE no ambiente industrial?”. Para abordar este tema, primeiramente, foi conduzida uma Revisão Sistemática (RS) da literatura com o objetivo de analisar os estudos em DTs que consideraram a interação vi com o usuário. Por seguinte, uma arquitetura foi proposta e formalizada em uma rede de Petri (PN) para discriminar o fluxo da informação em um DT com interação humana. Posteriormente, uma prova de conceito de DT foi desenvolvida utilizando a arquitetura proposta. O DT foi desenvolvido em laboratório, mas foi baseado no estudo de caso de inspeção de transportadores de correia (TC). Sendo assim, o DT desenvolvido é composto de um protótipo de TC, uma entidade inteligente e a interface de interação com o usuário. O protótipo de TC possui sensores e atuadores capazes de fornecer informação sobre o protótipo e atuar sobre ele. A entidade inteligente liga o protótipo de TC `a interface, além de processar toda informação repassada e fornecer informações relevantes. Já a interface foi desenvolvida utilizando tecnologias de RM e RV como interface de interação com o usuário. Após sua implementação, o DT foi submetido a testes de desempenho a fim de verificar o seu comportamento frente à adição de novos dispositivos a arquitetura. Como resultados deste trabalho, obteve-se que o DT desenvolvido é favorável a interação humana, uma vez que, o tráfego de informação respeita os limites ideais para uma atividade de tele operação. Além disso, a arquitetura comporta tecnologias de RE, possibilitando a sua utilização em campo (RM) ou a distancia do objeto físico (RV).