Dissertações

Resumo

O processamento computacional é atualmente uma das mais importantes ferramentas para a análise de imagens. Uma das áreas de interesse para a aplicação da análise computacional de imagens é a microscopia. Imagens geradas por microscópios ajudam na tarefa de identificar elementos presentes em um dado material, bem como caracterizar os arranjos estruturais. No presente trabalho foi desenvolvido um sistema computacional de análise de padrões de difração eletrônica em fotomicrografias de microscopia eletrônica de transmissão. Em particular, o trabalho visa atender às necessidades do Laboratório de Vidros e Datação da Faculdade de Tecnologia de São Paulo, que em parceria com o Laboratório de Microscopia Eletrônica do Instituto de Física da Universidade de São Paulo, tem realizado análises de materiais vítreos contendo nanopartículas metálicas. O programa de computador desenvolvido se aplica ao tratamento, coleta de dados e análise das imagens de difração eletrônica obtidas no microscópio do referido laboratório. Essas tarefas são suportadas por módulos independentes do programa, desenvolvidos especificamente para cada tipo de imagem. Como objeto do estudo, foi escolhida a fotomicrografia de difração eletrônica de pontos, um tipo de imagem criado como resultado da microscopia de estruturas monocristalinas. No texto são descritos os métodos necessários para elaboração de um módulo para pré-análise dessas fotomicrografias a fim de indicar regiões relevantes da imagem e de um módulo para identificação de nanoestruturas pela análise das regiões selecionadas. Na pré-análise são empregados métodos de tratamento digital de imagens como a aplicação de thresholding, para separação dos pontos relevantes e connected component labeling, para identificação de agrupamentos de pontos (regiões de interesse). No processamento são aplicadas as técnicas de análise de fotomicrografias de difração usadas em microscopia com o objetivo de identificar o sistema cristalino e a composição das estruturas representadas nas imagens. As teorias envolvidas nessas etapas são apresentadas numa primeira parte do trabalho. Os resultados obtidos com a adoção desses módulos do programa foram coletados em formulários preenchidos pelos técnicos em microscopia e são analisados numa última parte. Deles se conclui que a adoção de um método computacional contribui para uma relevante redução do tempo de análise se comparado com o método manual, que não utiliza o computador para a seleção de pontos.

Palavras-chave: Análise computacional de imagens, difração eletrônica, fotomicrografia, nanoestrutura.