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Organização espacial de tecidos e análise fractal para a taxonomia automatizada de plantas

Processo: 13/22205-3
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2014
Vigência (Término): 31 de março de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
Pesquisador responsável:Odemir Martinez Bruno
Beneficiário:Joao Batista Florindo
Supervisor no Exterior: Gabriel Landini
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Birmingham, Inglaterra  
Vinculado à bolsa:12/19143-3 - Geometria fractal e análise de imagens aplicadas à Biologia Vegetal, BP.PD
Assunto(s):Visão computacional   Análise de imagens   Dimensão fractal   Morfometria

Resumo

Este trabalho propõe a investigação da identificação de espécies de plantas por métodos de análise de imagens baseados em fractais. As imagens foliares serão obtidas por três modalidades diferentes (superfície escaneada da folha, imagens microscópicas de estômatos e cortes histológicos) e serão analisadas usando-se métodos computacionais inovadores desenvolvidos inicialmente para a análise da arquitetura de tumores e geometria de células cancerosas como proposto pelo supervisor na Universidade de Birmingham. Tais métodos incluem dimensões fractais assintóticas, caracterização morfológica de vizinhanças celulares e dimensão fractal local conectada. Outras abordagens estudadas pelo pesquisador de pós-doutorado em sua instituição de origem serão aplicadas, incluindo os descritores fractais e a dimensão fractal multiescala. A razão deste estudo é que a análise de imagens pode fornecer uma nova perspectiva sobre a identificação taxonômica, integrando a análise do arranjo de micro e macro-texturas na folha, os quais expressam tanto o processo evolucionário quanto as inter-relações entre as estruturas biológicas e o ambiente. Deste modo, a análise proposta pode fornecer uma descrição útil e imparcial de amostras de tecidos de plantas para facilitar uma categorização de espécies mais precisa e confiável. Este trabalho vai contribuir tanto para a comunidade de análise de imagens quanto para pesquisadores em botânica e em cancerologia já que desenvolve metodologias computacionais pouco dispendiosas para extrair dados quantitativos para propósitos de classificação. (AU)

Publicações científicas (11)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FLORINDO, JOAO BATISTA; BRUNO, ODEMIR MARTINEZ. Fractal Descriptors of Texture Images Based on the Triangular Prism Dimension. Journal of Mathematical Imaging and Vision, v. 61, n. 1, p. 140-159, JAN 2019. Citações Web of Science: 0.
FLORINDO, JOAO BATISTA; CASANOVA, DALCIMAR; BRUNO, ODEMIR MARTINEZ. A Gaussian pyramid approach to Bouligand-Minkowski fractal descriptors. INFORMATION SCIENCES, v. 459, p. 36-52, AUG 2018. Citações Web of Science: 1.
FLORINDO, JOAO B.; BRUNO, ODEMIR M.; LANDINI, GABRIEL. Morphological classification of odontogenic keratocysts using Bouligand-Minkowski fractal descriptors. COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE, v. 81, p. 1-10, FEB 1 2017. Citações Web of Science: 2.
FLORINDO, JOAO B.; LANDINI, GABRIEL; BRUNO, ODEMIR M. Three-dimensional connectivity index for texture recognition. PATTERN RECOGNITION LETTERS, v. 84, p. 239-244, DEC 1 2016. Citações Web of Science: 4.
CASANOVA, D.; FLORINDO, J. B.; FALVO, M.; BRUNO, O. M. Texture analysis using fractal descriptors estimated by the mutual interference of color channels. INFORMATION SCIENCES, v. 346, p. 58-72, JUN 10 2016. Citações Web of Science: 13.
FLORINDO, J. B.; BRUNO, O. M. Texture analysis by fractal descriptors over the wavelet domain using a best basis decomposition. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 444, p. 415-427, FEB 15 2016. Citações Web of Science: 6.
FLORINDO, JOAO BATISTA; ASSIRATI, LUCAS; BRUNO, ODEMIR MARTINEZ. Locally enhancing fractal descriptors by using the non-additive entropy. PATTERN RECOGNITION LETTERS, v. 70, p. 32-37, JAN 15 2016. Citações Web of Science: 3.
FLORINDO, JOAO BATISTA; BRUNO, ODEMIR MARTINEZ; ROSSATTO, DAVI RODRIGO; KOLB, ROSANA MARTA; CECILIA GOMEZ, MARIA; LANDINI, GABRIEL. Identifying plant species using architectural features in leaf microscopy images. BOTANY, v. 94, n. 1, p. 15-21, JAN 2016. Citações Web of Science: 0.
FLORINDO, JOAO BATISTA; ASSIRATI, LUCAS; BRUNO, ODEMIR MARTINEZ. Enhancing texture descriptors by a neighborhood approach to the non-additive entropy. DIGITAL SIGNAL PROCESSING, v. 44, p. 14-25, SEP 2015. Citações Web of Science: 1.
FLORINDO, JOAO BATISTA; LANDINI, GABRIEL; BRUNO, ODEMIR MARTINEZ. Texture descriptors by a fractal analysis of three-dimensional local coarseness. DIGITAL SIGNAL PROCESSING, v. 42, p. 70-79, JUL 2015. Citações Web of Science: 7.
OLIVEIRA, MARCOS WILLIAM DA S.; CASANOVA, DALCIMAR; FLORINDO, JOAO B.; BRUNO, ODEMIR M. Enhancing fractal descriptors on images by combining boundary and interior of Minkowski dilation. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 416, p. 41-48, DEC 15 2014. Citações Web of Science: 1.

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