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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Instrumentação. |
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Data corrente: |
21/01/2008 |
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Data da última atualização: |
04/10/2016 |
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Tipo da produção científica: |
Orientação de Tese de Pós-Graduação |
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Autoria: |
PEREIRA, Mauricio Fernando Lima. |
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Título: |
Um modelo de reconstrução tomográfica 3D para amostras agrícolas com filtragem de Wiener em processamento paralelo. |
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Ano de publicação: |
2007 |
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Fonte/Imprenta: |
São Carlos, SP, 2007. |
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Páginas: |
148 f. |
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Idioma: |
Português |
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Notas: |
Tese (Doutorado en Ciências - Física aplicada) - Universidade de São Paulo, São Carlos, SP. Orientador: Prof. Dr. Paulo Estevão Cruvinel. Co-Orientador: Prof. Dr. Luciano da Fontoura Costa. |
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Conteúdo: |
Neste trabalho, é apresentado um novo modelo de reconstrução tridimensional (3D) para amostras agrícolas com filtragem de Wiener em processamento paralelo, o qual é obtido a partor de reconstruções tomográficas bidimensionais (2D). No desenvolvimento, foram modelados algoritmos paralelos de retroprojeção filtrada e reconstrução tridimensional, baseando-se na inserção de um conjunto de planos virtuais entre pares de planos reais obtidos em ensaios tomográficos de raios X na faixa de energia de 56 KeV a 662 KeV. No modelo, os planos virtuais gerados em algroeitmo paralelo são implementados com base na técnica de interpolação por B-Spline-Wavelet. Para validação do modelo desenvolvido, foi utilizada uma plataforma paralela composta de 4 processadores DSP, a qual possibilitou a troca de dados entre os processadores DSP e o envio de informações para host, um computador desktop com processador Pentium III operando em 800 MHz. A extração de medidas de eficiência de ganho e de precisào dos algoritmos paralelos foi realizada com base em um conjunto de amostras agrícolas (solo, vidro e madeiras) e de phantoms de calibração. Nessa avaliação, observou-se que o algoritmo de reconstrução 2D, utilizado com base para o algoritmo de reconstrução 3D, possibilitou uma alta eficiência para imagens de maior resolução, atingindo um pico de 92% de eficiência na resolução de 181 por 181 pixels. O algoritmo paralelo de reconstrução 3D foi analisado para um conjunto de amostras, sob diferentes configurações de planos reais e virtuais, organizados de forma a possibilitarem a avaliação do impacto causado pelo aumento da granularidade da comunicação e da carga de trabalho. Um melhor desempenho, com ganho médio igual a 3,4, foi obtido na reconstrução de objetos que demandaram o cálculo de um número de planos. Também, buscou-se conhecer a adaptabilidade do modelo para uso em arquitetura convencional, sendo que neste caso o uso de MPI permitiu a comunicação entre as tarefas projetadas em cada algoritmo paralelo. Adicionamento, foram incluídas ferramentas de visualização 2D e 3D para que usuários possam analisar as inalisar as imagens e as características das amostras agrícolas em ambiente tridimensional. Os resultados obtidos indicam que o modelo de reconstrução 3D paralela trouxe contribuições originais para área de tomografia agrícola à de solos, bem como para a criação de ferramentas que viabilizem explorar recursos computacionais disponíveis em arquiteturas paralelas que demandem elevada capacidade de processamento MenosNeste trabalho, é apresentado um novo modelo de reconstrução tridimensional (3D) para amostras agrícolas com filtragem de Wiener em processamento paralelo, o qual é obtido a partor de reconstruções tomográficas bidimensionais (2D). No desenvolvimento, foram modelados algoritmos paralelos de retroprojeção filtrada e reconstrução tridimensional, baseando-se na inserção de um conjunto de planos virtuais entre pares de planos reais obtidos em ensaios tomográficos de raios X na faixa de energia de 56 KeV a 662 KeV. No modelo, os planos virtuais gerados em algroeitmo paralelo são implementados com base na técnica de interpolação por B-Spline-Wavelet. Para validação do modelo desenvolvido, foi utilizada uma plataforma paralela composta de 4 processadores DSP, a qual possibilitou a troca de dados entre os processadores DSP e o envio de informações para host, um computador desktop com processador Pentium III operando em 800 MHz. A extração de medidas de eficiência de ganho e de precisào dos algoritmos paralelos foi realizada com base em um conjunto de amostras agrícolas (solo, vidro e madeiras) e de phantoms de calibração. Nessa avaliação, observou-se que o algoritmo de reconstrução 2D, utilizado com base para o algoritmo de reconstrução 3D, possibilitou uma alta eficiência para imagens de maior resolução, atingindo um pico de 92% de eficiência na resolução de 181 por 181 pixels. O algoritmo paralelo de reconstrução 3D foi analisado para um conjunto de amostras, sob diferentes config... Mostrar Tudo |
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Palavras-Chave: |
Algoritmos para processamento; Filtragem de Weiner; Reconstrução tomográfica; Solos. |
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Thesagro: |
Tomografia. |
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Categoria do assunto: |
-- |
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Marc: |
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520 $aNeste trabalho, é apresentado um novo modelo de reconstrução tridimensional (3D) para amostras agrícolas com filtragem de Wiener em processamento paralelo, o qual é obtido a partor de reconstruções tomográficas bidimensionais (2D). No desenvolvimento, foram modelados algoritmos paralelos de retroprojeção filtrada e reconstrução tridimensional, baseando-se na inserção de um conjunto de planos virtuais entre pares de planos reais obtidos em ensaios tomográficos de raios X na faixa de energia de 56 KeV a 662 KeV. No modelo, os planos virtuais gerados em algroeitmo paralelo são implementados com base na técnica de interpolação por B-Spline-Wavelet. Para validação do modelo desenvolvido, foi utilizada uma plataforma paralela composta de 4 processadores DSP, a qual possibilitou a troca de dados entre os processadores DSP e o envio de informações para host, um computador desktop com processador Pentium III operando em 800 MHz. A extração de medidas de eficiência de ganho e de precisào dos algoritmos paralelos foi realizada com base em um conjunto de amostras agrícolas (solo, vidro e madeiras) e de phantoms de calibração. Nessa avaliação, observou-se que o algoritmo de reconstrução 2D, utilizado com base para o algoritmo de reconstrução 3D, possibilitou uma alta eficiência para imagens de maior resolução, atingindo um pico de 92% de eficiência na resolução de 181 por 181 pixels. O algoritmo paralelo de reconstrução 3D foi analisado para um conjunto de amostras, sob diferentes configurações de planos reais e virtuais, organizados de forma a possibilitarem a avaliação do impacto causado pelo aumento da granularidade da comunicação e da carga de trabalho. Um melhor desempenho, com ganho médio igual a 3,4, foi obtido na reconstrução de objetos que demandaram o cálculo de um número de planos. Também, buscou-se conhecer a adaptabilidade do modelo para uso em arquitetura convencional, sendo que neste caso o uso de MPI permitiu a comunicação entre as tarefas projetadas em cada algoritmo paralelo. Adicionamento, foram incluídas ferramentas de visualização 2D e 3D para que usuários possam analisar as inalisar as imagens e as características das amostras agrícolas em ambiente tridimensional. Os resultados obtidos indicam que o modelo de reconstrução 3D paralela trouxe contribuições originais para área de tomografia agrícola à de solos, bem como para a criação de ferramentas que viabilizem explorar recursos computacionais disponíveis em arquiteturas paralelas que demandem elevada capacidade de processamento
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Registro original: |
Embrapa Instrumentação (CNPDIA) |
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