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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40827Registro completo de metadados
| Campo DC | Valor | Idioma |
|---|---|---|
| dc.creator | Sanchez, Breno Gabriel Barão | - |
| dc.date.accessioned | 2026-07-17T14:28:10Z | - |
| dc.date.available | 2026-07-17T14:28:10Z | - |
| dc.date.issued | 2026-06-25 | - |
| dc.identifier.citation | SANCHEZ, Breno Gabriel Barão. Distância de Hausdorff morfológica discreta com elemento estruturante octogonal Minkowski-Chebyshev. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2026. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40827 | - |
| dc.description.abstract | This work presents and evaluates a morphological variant of the Hausdorff distance based on an octagonal structuring element associated with a Minkowski–Chebyshev combination. The motivation stems from the use of the Hausdorff distance in shape comparison, image registration, segmentation assessment and linear feature analysis, while its application to high-resolution data requires a trade-off between geometric fidelity and computational cost. Simple discrete metrics, such as Chebyshev, favor locality and performance, but introduce anisotropy; on the other hand, approximations closer to the Euclidean metric tend to be computationally more expensive. In this context, the objective of this work was to implement and evaluate a two-dimensional morphological formulation using an octagonal Minkowski–Chebyshev metric, experimentally identified as RMC_p1, and compare it with Chebyshev, Chamfer 3–4 and Euclidean references. The methodology involved implementations in C++, CUDA and Java, the reproduction and extension of a two-dimensional benchmark based on Rodrigues’ work, and stress tests with 1000 synthetic pairs of binary masks. The main benchmark comprised 1520 executions, of which 1348 were successfully completed. The RMC_p1 metric achieved an average similarity of 91.72% with respect to the Euclidean reference, outperforming Chebyshev, which achieved 78.60%, while remaining below Chamfer 3–4, which achieved 96.79%. In the morphological CUDA versions, RMC_p1 achieved a geometric mean runtime close to Chebyshev, indicating a favorable trade-off between fidelity and performance. In the stress tests, the proposed metric maintained an average similarity of 93.08%, again outperforming Chebyshev, with 86.33%, and remaining below Chamfer 3–4, with 96.74%. The results indicate that the proposed octagonal element reduces the geometric error associated with the square Chebyshev element while preserving compatibility with local and parallelizable morphological implementations. It is concluded that RMC_p1 constitutes an intermediate alternative between computational cost and geometric fidelity in the morphological computation of the Hausdorff distance. | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | pt_BR |
| dc.rights | openAccess | pt_BR |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | pt_BR |
| dc.subject | Morfologia | pt_BR |
| dc.subject | Distâncias - Medição | pt_BR |
| dc.subject | Geometria | pt_BR |
| dc.subject | Morphology | pt_BR |
| dc.subject | Distances - Measurement | pt_BR |
| dc.subject | Geometry | pt_BR |
| dc.title | Distância de Hausdorff morfológica discreta com elemento estruturante octogonal Minkowski-Chebyshev | pt_BR |
| dc.title.alternative | Discrete morphological Hausdorff distance with octagonal structuring element Minkowski-Chebyshev | pt_BR |
| dc.type | bachelorThesis | pt_BR |
| dc.description.resumo | Este trabalho apresenta e avalia uma variante morfológica da distância de Hausdorff baseada em elemento estruturante octogonal associado a uma combinação Minkowski–Chebyshev. A motivação decorre do uso da distância de Hausdorff em comparação de formas, registro de imagens, avaliação de segmentações e análise de feições lineares, ao mesmo tempo em que sua aplicação em alta resolução exige compromisso entre fidelidade geométrica e custo computacional. Métricas discretas simples, como Chebyshev, favorecem localidade e desempenho, porém introduzem anisotropia; por outro lado, aproximações mais próximas da Euclidiana tendem a apresentar maior custo. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi implementar e avaliar uma formulação morfológica em grade bidimensional que utiliza uma métrica octogonal Minkowski–Chebyshev, identificada experimentalmente como Rodrigues Minkowski–Chebyshev com (p=1), variante octogonal obtida pela combinação das distâncias Manhattan e Chebyshev (RMC_p1), comparando-a com Chebyshev, Chamfer 3–4 e Euclidiana. A metodologia envolveu a implementação de algoritmos em C++, Compute Unified Device Architecture (CUDA) e Java, a reprodução e extensão de um benchmark bidimensional baseado nos trabalhos de Rodrigues e a realização de testes de estresse com 1000 pares sintéticos de máscaras binárias. O benchmark principal totalizou 1520 execuções, das quais 1348 foram concluídas com sucesso. A RMC_p1 alcançou similaridade média de 91,72% em relação à Euclidiana, superando a Chebyshev, que obteve 78,60%, embora ficando abaixo da Chamfer 3–4, com 96,79%. Nas versões CUDA morfológicas, a RMC_p1 apresentou tempo médio geométrico próximo ao da Chebyshev, indicando compromisso favorável entre fidelidade e desempenho. Nos testes de estresse, a proposta manteve similaridade média de 93,08%, novamente acima da Chebyshev, com 86,33%, e abaixo da Chamfer 3–4, com 96,74%. Os resultados indicam que o elemento octogonal proposto reduz o erro geométrico associado ao elemento quadrado de Chebyshev, preservando compatibilidade com implementações morfológicas locais e paralelizáveis. Conclui-se que a variante RMC_p1 constitui uma alternativa intermediária entre custo computacional e fidelidade geométrica no cálculo morfológico da distância de Hausdorff. | pt_BR |
| dc.degree.local | Pato Branco | pt_BR |
| dc.publisher.local | Pato Branco | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Barbosa, Marco Antonio de Castro | - |
| dc.contributor.advisor-co1 | Rodrigues, Érick Oliveira | - |
| dc.contributor.referee1 | Barbosa, Marco Antonio de Castro | - |
| dc.contributor.referee2 | Rodrigues, Érick Oliveira | - |
| dc.contributor.referee3 | Ribeiro, Matheus Henrique Dal Molin | - |
| dc.contributor.referee4 | Porcino, Thiago Malheiros | - |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.department | Departamento Acadêmico de Informática | pt_BR |
| dc.publisher.program | Engenharia de Computação | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UTFPR | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO | pt_BR |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia de Computação | |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| hausdorffmorfologicaoctogonal.pdf | 33,09 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
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