Seta: ambiente de realidade aumentada para o ensino de algoritmos de aprendizagem de máquina

Bibliographic Details
Main Author: Machado, Renan Kruchelski
Publication Date: 2013
Other Authors: Farinhaki, Ricardo, Silva, Thiago Avelino da
Format: Bachelor thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Download full: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8150
Summary: Augmented reality (AR) is the overlay of virtual images into images of a real environment, in real time. AR environments can be used as supplementary teaching resources for different content . This paper presents an augmented reality environment called SETA, for teaching machine learning algorithms, specifically different versions of k -means clustering algorithm and algorithms of linear and polynomial regression. Given a set of points on a whiteboard , the teacher can select which algorithms to apply and then display the results on the real image in real time, containing the plotted points . The image is captured using a webcam connected to a computer, which is the system platform. The image processing algorithm which performs segmentation and interpretation of the input images uses a global thresholding technique , mathematics morphology, labelling and Hough transform. The software was developed in Java and it was used image processing libraries (ImageJ and OpenCV) and machine learning library Weka . The tests showed that the system is able to operate satisfactorily under the lighting conditions observed in real situations , and with a refresh rate suitable for the application .
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spelling Seta: ambiente de realidade aumentada para o ensino de algoritmos de aprendizagem de máquinaAlgorítmos computacionaisSoftware - DesenvolvimentoInteração homem-máquinaSistemas de computação virtualComputer algorithmsComputer software - DevelopmentHuman-computer interationVirtual computer systemsEngenharia de ComputaçãoAugmented reality (AR) is the overlay of virtual images into images of a real environment, in real time. AR environments can be used as supplementary teaching resources for different content . This paper presents an augmented reality environment called SETA, for teaching machine learning algorithms, specifically different versions of k -means clustering algorithm and algorithms of linear and polynomial regression. Given a set of points on a whiteboard , the teacher can select which algorithms to apply and then display the results on the real image in real time, containing the plotted points . The image is captured using a webcam connected to a computer, which is the system platform. The image processing algorithm which performs segmentation and interpretation of the input images uses a global thresholding technique , mathematics morphology, labelling and Hough transform. The software was developed in Java and it was used image processing libraries (ImageJ and OpenCV) and machine learning library Weka . The tests showed that the system is able to operate satisfactorily under the lighting conditions observed in real situations , and with a refresh rate suitable for the application .A realidade aumentada (RA) consiste na sobreposição de imagens virtuais em imagens de um ambiente real, em tempo real. Ambientes de RA podem ser utilizados como recursos didáticos complementares para o ensino de diferentes conteúdos. Este trabalho apresenta um ambiente de realidade aumentada, denominado Seta, para o ensino de algoritmos de aprendizagem de máquina, especificamente de diferentes versões do algoritmo de clusterização k-means e dos algoritmos de regressão linear e polinomial. Dado um conjunto de pontos em um quadro branco. A imagem é capturada através de uma webcam conectada a um computador, que consiste na plataforma do sistema. O algoritmo de processamento de imagens que realiza a segmentação e interpretação das imagens de entrada utiliza as técnicas de limiarização global, morfologia matemática, rotulação e transformada de Hough. O professor pode selecionar quais algoritmos aplicar e então projetar os resutados do algoritmo sobre a imagem real, em tempo real, contendo os pontos desenhados O software foi desenvolvido em Java e utilizadas as bibliotecas de processamento de imagens OpenCV e ImageJ e a biblioteca de aprendizagem de máquina Weka. Os testes realizados demonstraram que o sistema é capaz de operar satisfatoriamente sob as condições de iluminação observadas nas situações reais, e com uma taxa de atualização satisfatória para a aplicação.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaDepartamento Acadêmico de InformáticaBorba, Gustavo BenvenuttiMachado, Renan KruchelskiFarinhaki, RicardoSilva, Thiago Avelino da2020-11-11T13:42:10Z2020-11-11T13:42:10Z2013-12-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfMACHADO, Renan Kruchelski; FARINHAKI, Ricardo; SILVA, Thiago Avelino da. Seta: ambiente de realidade aumentada para o ensino de algoritmos de aprendizagem de máquina. 2013. 82 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2013.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8150porreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-11-11T13:42:10Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/8150Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2020-11-11T13:42:10Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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