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Título: Teste de software para sistemas de reconstrução 3d baseada em imagens
Título(s) alternativo(s): Software testing for image-based 3d reconstruction systems
Autor(es): Gervazioni, Mateus Tormes
Orientador(es): Correa, Cleber Gimenez
Palavras-chave: Automação
Software - Testes
Engenharia de software
Automation
Computer software - Testing
Software engineering
Data do documento: 14-Ago-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Cornelio Procopio
Citação: GERVAZIONI, Mateus Tormes. Teste de software para sistemas de reconstrução 3d baseada em imagens. 2025. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2025.
Resumo: Este trabalho apresenta uma abordagem de teste automatizado para sistemas de reconstrução tridimensional (3D) baseada em imagens, com foco na qualidade e na confiabilidade desses sistemas. Os sistemas de reconstrução 3D são utilizados em diversas áreas, como medicina, engenharia e entretenimento. No entanto, devido a complexidade das entradas (conjunto de imagens) e saídas (modelos 3D), a atividade de teste se torna desafiadora, especialmente no que diz respeito a atuação de oráculos de teste, responsáveis por validar a correção do sistema. Diante desse cenário, este trabalho desenvolve um oráculo automatizado de teste utilizando redes neurais profundas, com o objetivo de validar os resultados dos modelos 3D gerados. A partir de uma revisão da literatura, são identificados diversos desafios enfrentados na área, em especial a carência de testes voltados ao domínio da reconstrução 3D. Para isso, também são considerados domínios correlatos, como processamento de imagens, visão computacional e computação gráfica. A abordagem abrange desde a seleção e o pre-processamento das imagens de entrada e saída ate a avaliação detalhada dos modelos 3D gerados, utilizando técnicas de Deep Learning para comparar padrõess entre os modelos e as imagens de entrada. O software COLMAP e utilizado como base para a validaçãoo da proposta, e defeitos são intencionalmente inseridos com o objetivo de analisar o comportamento do oráculo diante de falhas. A automação dos testes busca garantir padronização, economia de tempo, repetibilidade e confiabilidade no processo. Com isso, a abordagem contribui para os avanços na area de teste de software, apoiando o desenvolvimento de sistemas de reconstrução 3D com maior qualidade.
Abstract: This work presents an automated testing approach for 3D reconstruction systems based on images, with a focus on the quality and reliability of these systems. 3D reconstruction systems are utilized in various fields, including medicine, engineering, and entertainment. However, due to the complexity of the inputs (sets of images) and outputs (3D models), the testing process becomes challenging, especially regarding the role of test oracles, which are responsible for validating the system’s correctness. In this context, this work develops an automated test oracle using deep neural networks, aiming to validate the results of the generated 3D models. A literature review identifies several challenges in the area, particularly the lack of testing in the 3D reconstruction domain. Related domains, such as image processing, computer vision, and computer graphics, are also considered. The approach encompasses everything from the selection and preprocessing of input and output images to the detailed evaluation of the generated 3D models, using deep learning techniques to compare patterns between the models and input images. The COLMAP software serves as the basis for validating the approach, and defects are intentionally introduced to analyze the oracle’s behavior when handling failures. The automation of tests aims to ensure standardization, time savings, repeatability, and reliability in the process. As a result, the approach contributes to advancements in the software testing field, supporting the development of higher-quality 3D reconstruction systems.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38856
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