Uma Abordagem Heurística Utilizando o Algoritmo VNS Aplicado à Reconstrução de Imagens Obtidas por Tomografia Gama Industrial Discreta

Resumo

O conceito de tomografia clássica como a visualização das estruturas internas do corpo humano por meio da reconstrução de imagens foi idealizada por W. Oldendorf na década de 1960 e fundamentada matematicamente por A. Cormack. O objetivo é utilizar a radiação em diferentes trajetórias ao longo do corpo para visualizar sua estrutura interna – basicamente seu perfil de densidades - sem que houvesse interferência invasiva no mesmo. A mesma filosofia possibilita seu uso como técnica de ensaio não destrutivo.Grande parte das pesquisas em tomografia, sobretudo nas primeiras décadas de aplicação da mesma, foi na área médica em especial no estudo e desenvolvimento de métodos precisos de obtenção dos perfis de densidade com uso cada vez menor de radiação aplicando conceitos de segmentação, processamento de imagens e uso de transformadas, dentre outros. Atualmente a aplicação na área médica encontra-se bem estabelecida, contudo, a aplicação na área industrial encontra-se ainda em pleno desenvolvimento sendo uma das suas principais áreas de estudo as técnicas para controle de erros introduzidos por ruídos na fase de aquisição de dados ressaltando que, no caso médico, tais erros são evitados pelo uso de um tempo de aquisição bastante elevado e de ambientes controlados de aquisição ambos indisponíveis no caso industrial.Neste trabalho, aplicamos o algoritmo VNS para minimizar os custos com a utilização de poucas trajetórias (pequena quantidade de projeções), ao modelo de reconstrução tomográfica discreta que é baseado em escala de cinza, como um problema de otimização tolerante a presença de ruídos. Diferentemente da tomografia na área médica, os recursos para as medições industriais são bem limitados, de modo que a importância deste trabalho dá-se pela dificuldade em relação ao custo computacional. Resultados preliminares desta pesquisa, foram bastante interessantes para aplicações industriais, principalmente pela robustez da técnica proposta à presença de ruídos.