Rotulação e extração de contornos de estruturas ramicadas

• Processo: 10/00523-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2010
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Metodologia e Técnicas da Computação
• Acordo de Cooperação: STIC-AmSud
• Pesquisador responsável: Roberto Marcondes Cesar Junior
• Beneficiário: Marcel Santos Claro
• Instituição Sede: Instituto de Matemática e Estatística (IME). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 05/00587-5 - Modelagem por redes (grafos) e técnicas de reconhecimento de padrões: estrutura, dinâmica e aplicações, AP.TEM
• Assunto(s): Retina Visão computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de Formas | Estrutura ramificada | neurônio | retina | Visão computacional

Resumo

A extração do contorno paramétrico de formas bidimensionais figura entre as principais abordagens em Visão Computacional para a caracterização daquelas. Características apropriadas podem ser obtidas a partir de contornos paramétricos mediante seu tratamento posterior usando o arcabouço da Teoria de Sinais, Análise de Fourier e Geometria Diferencial, entre outros. Em geral, para formas em que não há ocorrências de auto intersecção, o algoritmo de extração de contorno baseado no código da cadeia tem sido aplicado com sucesso. No entanto, o mesmo algoritmo não funciona para projeções bidimensionais de estruturas ramificadas tridimensionais, devido às ocorrências de auto intersecção, que restringem o acesso a regiões internas da forma, redundando em perda de informação necessária para precisa caracterização da complexidade da mesma. Durante o treinamento técnico FAPESP implementamos um software de código aberto que rotula os ramos e extrai o contorno paramétrico de neurônios baseado no método que foi desenvolvido por um mestrando do nosso grupo de pesquisa. Neste método é fundamental a correta identificação das sementes e classificação de cruzamentos. A reimplementação do método original não reproduziu todos os seus resultados, possivelmente por variações topológicas introduzidas nas formas pelo uso de bibliotecas diferentes, fazendo-se necessárias adaptações. Mesmo assim o método permitiu a extração de contorno para a maioria dos neurônios testados. Quando adaptamos o método para aplicação em vasos de retinas, outra estrutura de ramificação, esses problemas se mostraram mais relevante, apenas de uma pequena parcela das imagens testadas foi possível obter o contorno. Este projeto tratará da solução destas questões objetivando a robustez do método e a aplicação em outras estruturas ramificadas. (AU)