Publicação:
Deep Learning Approaches for Defect Segmentation on Composite Materials using Infrared Thermography

dc.contributor.advisor1Fernandes, Henrique Coelho
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2439055005598269pt_BR
dc.contributor.referee1Travençolo, Bruno Augusto Nassif
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2590427557264952pt_BR
dc.contributor.referee2Porto, Matheus Pereira
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4538051688419864pt_BR
dc.creatorVargas, Iago Garcia
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7406985194494745pt_BR
dc.crossref.doibatchida2f61c94-a0ff-42ed-878c-fa59e43ba358
dc.date.accessioned2025-01-22T18:06:16Z
dc.date.available2025-01-22T18:06:16Z
dc.date.issued2024-12-18
dc.description.abstractInfrared Thermography (IRT) is widely used for detecting defects in composite materials. However, accurately identifying these faults presents significant challenges due to the complexity of the thermal properties of composites and the variability of inspection conditions. In this research, we propose a new approach based on deep learning for detecting defects in composite materials using infrared thermography. The proposed model integrates two neural network architectures: the DeepLabv3 spatial neural network and the BiLSTM temporal neural network. The combination of these architectures allows for efficient analysis of the spatial and temporal characteristics of thermal images, improving the accuracy of defect identification. DeepLabv3 is used to segment and highlight areas of interest in thermal images, while BiLSTM is responsible for analyzing the temporal evolution of temperatures in these areas, providing a more comprehensive view of the thermal behavior of defects over time. This approach allows for more precise and robust detection compared to traditional methods. Experiments were conducted using a real dataset composed of thermal images of Carbon-fiber reinforced polymer CFRP subjected to different test conditions. The results demonstrate that the combined use of DeepLabv3 and BiLSTM significantly improves defect detection accuracy, outperforming traditional techniques. Thus, this research contributes to the advancement of defect detection techniques in composite materials using infrared thermography and deep learning, demonstrating the potential of neural network architectures for applications in inspection and quality control.pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoA termografia infravermelha é amplamente utilizada para a detecção de defeitos em materiais compósitos. No entanto, identificar com confiança essas falhas apresenta desafios significativos devido à complexidade das propriedades térmicas dos compósitos e à variabilidade das condições de inspeção. Nesta pesquisa, propomos uma nova abordagem baseada em deep learning para a detecção de defeitos em materiais compósitos utilizando termografia infravermelha. O modelo proposto integra duas arquiteturas de rede neural: a rede neural espacial DeepLabv3 e a rede neural temporal Bidirectional Long Short-Term Memory (BiLSTM). A combinação dessas arquiteturas permite a análise eficiente das características espaciais e temporais das imagens térmicas, melhorando a identificação de defeitos. A DeepLabv3 é utilizada para segmentar e destacar áreas de interesse nas imagens térmicas, enquanto a BiLSTM é responsável por analisar a evolução temporal das temperaturas nessas áreas, proporcionando uma visão mais completa do comportamento térmico dos defeitos ao longo do tempo. Esta abordagem permite uma detecção mais precisa e robusta em comparação com métodos tradicionais. Experimentos foram conduzidos utilizando um conjunto de dados reais composto por imagens térmicas de Carbon-fiber Reinforced Polymer (CFRP) submetidos a diferentes condições de teste. Os resultados demonstram que o método proposto neste trabalho, que combina DeepLabv3 e BiLSTM, melhora significativamente a detecção de defeitos, quando comparado com técnicas tradicionais. Assim, esta pesquisa contribui para o avanço das técnicas de detecção de defeitos em materiais compósitos, utilizando a termografia infravermelha e deep learning, demonstrando o potencial das arquiteturas de rede neural para aplicações em inspeção e controle de qualidade.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.identifier.citationVARGAS, Iago Garcia. Deep Learning Approaches for Defect Segmentation on Composite Materials using Infrared Thermography. 2024. 96 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.813pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.813pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44621
dc.languageporpt_BR
dc.orcid.putcode176449088
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computaçãopt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.sizeorduration96pt_BR
dc.subjectTermografia Infravermelhapt_BR
dc.subjectInfrared Thermographypt_BR
dc.subjectSegmentaçãopt_BR
dc.subjectSegmentationpt_BR
dc.subjectAprendizado Profundopt_BR
dc.subjectDeep Learningpt_BR
dc.subjectMateriais Compósitospt_BR
dc.subjectComposite Materialspt_BR
dc.subjectDeepLabv3pt_BR
dc.subjectDeepLabv3pt_BR
dc.subjectBiLSTMpt_BR
dc.subjectBiLSTMpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::MATEMATICA DA COMPUTACAO::MODELOS ANALITICOS E DE SIMULACAOpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::ENGENHARIA TERMICApt_BR
dc.subject.odsODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
dc.titleDeep Learning Approaches for Defect Segmentation on Composite Materials using Infrared Thermographypt_BR
dc.title.alternativeAbordagens de Deep Learning para Segmentação de Defeitos em Materiais Compósitos usando Termografia Infravermelhapt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dspace.entity.typePublication
person.identifier.orcid0000-0001-9723-0571
relation.isAuthorOfPublicationf1928ab8-7d00-4508-9913-a75e6b0b15b4
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscoveryf1928ab8-7d00-4508-9913-a75e6b0b15b4

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