ABSTRACT Macaw palm (Acrocomia aculeata) is a promising crop for biofuel production due to the high concentration of its fruit oil, but the harvest date is an issue to be better understood so it could be cultivated on an industrial scale. The aim of this study was to use the colorimetric properties of the macaw palm fruits to develop a neural network classifier to determine the ideal moment for harvesting, based on the oil content of the fruit mesocarp. During nine weeks of maturation were sampled 900 fruits of macaw palm fruits and the colorimetric properties of the RGB, HSI and CIELab color models were used to classify the fruits into immature and mature fruits. Kappa index and the overall accuracy values were used to access the classifier performance. The classifiers based on RGB parameters and on hue were considered equivalents having a Kappa index of 0.901 and 0.942, respectively, indicating the 59th week of maturation as the ideal time to harvest with the highest oil content.

ABSTRACT The most important parameter in terms of material mechanical behavior knowledge is the modulus of elasticity, being traditionally obtained through destructive tests. The objective of this study is the verification of the potential use of the particle image velocimetry technique (PIV) as a tool to obtain the modulus of elasticity in sawed wood samples (Pinus oocarpa and Eucaliptus grandis) and wood panels (Plywood, LVL and OSB). The PIV technique has as characteristics the low cost of equipment, fast results, no need for contact with the object tested, accuracy and possibility of application in the field. The application of the PIV technique occurred during the static bending tests where the deformations were also measured with a dial indicator (conventional method), thus obtaining comparative measurements. From the load values applied by a universal test machine and deformation values obtained by the dial indicator and PIV techniques, it was possible to calculate the modulus of elasticity through both methods. With the “Student's t” statistical test application with significance level of 1%, it was verified that the modulus of elasticity found by the PIV technique and the dial indicator were statistically equal. Average values for the modulus of elasticity found were respectively for the use of the conventional method and for the PIV method the values of: 13,077 and 13,027 MPA for Eucalyptus grandis; 6,171.6 and 6,418.8 MPa for Pinus oocarpa; 10,481.2 and 11,094.3 MPa for plywood; 8,687.4 and 10,261.0 MPa for the LVL; and 2,480.1 and 2,899 MPa for the OSB. It was concluded that the PIV technique is capable of measuring modulus of elasticity values with similar precision to the test techniques traditionally used for this purpose.

A área superficial (AS) de aves é um importante parâmetro nos cálculos de transferência de calor e massa. Aproximações ópticas, tal como a técnica de moiré (MT), são não destrutivas, o que resulta em ganhos de precisão e velocidade, e preservam a integridade do objeto. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver e validar um novo protocolo para estimativa da AS de frangos de corte com base na MT. Sessenta e seis frangos da linhagem Ross (vinte e sete machos e trinta e nove fêmeas, com idades abrangendo toda a fase de criação) foram usados neste estudo. As dimensões (comprimento, largura e altura) e a massa corporal dos frangos de corte, aleatoriamente selecionados, foram avaliadas em laboratório. As aves foram iluminadas por uma fonte de luz, e grades foram projetadas sobre as aves para permitir que as suas formas fossem determinadas e gravadas. Em seguida, a pele e as penas das aves foram removidas para permitir que a AS fosse determinada da maneira convencional. Estas medições foram usadas para a calibração e a validação. A MT para análise de imagens foi confiável para avaliar a forma tridimensional e a AS de frangos de corte. Esta técnica, não invasiva e não destrutiva, é uma boa alternativa em relação aos métodos destrutivos convencionais.

Surface area (SA) of poultry is an important parameter for heat and mass transfer calculations. Optical approaches, such as the moiré technique (MT), are non-destructive, result in accuracy and speed gains, and preserve the object integrity. The objective of this research was to develop and validate a new protocol for estimating the surface area (SA) of broiler chickens based on the MT. Sixty-six Ross breed broiler chickens (twenty-seven male, thirty-nine female, ages spanning all growth phases) were used in this study. The dimensions (length, width and height) and body mass of randomly selected broiler chickens were evaluated in the laboratory. Chickens were illuminated by a light source, and grids were projected onto the chickens to allow their shape to be determined and recorded. Next, the skin and feathers of the chickens were removed to allow SA to be determined by conventional means. These measurements were then used for calibration and validation. The MT for image analysis was a reliable means of evaluating the three-dimensional shape and SA of broiler chickens. This technique, which is neither invasive nor destructive, is a good alternative to the conventional destructive methods.

A recuperação da topografia de ovos por meio de análise de imagens digitais permite, de forma não destrutiva, a estimativa das massas da gema, da clara, da casca e totais, que são produtos amplamente utilizados na esfera industrial. O presente trabalho buscou desenvolver uma metodologia para a recuperação da forma tridimensional de ovos por meio de análise de imagens, em especial usando a técnica de moiré. Foram utilizados ovos de diferentes tamanhos, classificados em: XL (mais de 73 g), L (63 a 73 g), M (53 a 63 g) e S (até 53 g). Em cada teste realizado em laboratório, um ovo, aleatoriamente selecionado, foi iluminado com a projeção de grades, e as imagens foram capturadas e processadas para a obtenção da forma tridimensional do objeto pela técnica de moiré (TM). As dimensões dos seus eixos principais foram medidas por meio de um paquímetro, sendo usadas como referência para calibração da TM. Equações empíricas foram ajustadas para a correção das dimensões, apresentando coeficiente de determinação de 0,961; 0,955 e 0,988. A TM mostrou-se adequada para a recuperação da topografia de ovos, proporcionando erros menores ou iguais a 5,47%, com a clara necessidade de uma calibração independente, nas três dimensões, e sem a necessidade de usar um objeto calibrador.

The recovery of the topography of eggs using digital images analysis allows the prediction with a non-destructive and with a non-contact way of the egg mass, yolk, egg white, and eggshell, which are products widely used in the industrial sphere. The present research seeks to develop a methodology to recovery the tridimensional shape of eggs through image analysis, in particular by the moiré technique with the proposition of an independent calibration. For the accomplishment of this research, eggs of different sizes classified in XL (more than 73g), L (63 to 73g), M (53 to 63 g), and S (until 53 g) were used. In each test realized at the laboratory, one egg, randomly selected was illuminated with the projection of grids and the images were taken and processed to obtain the tridimensional shape of the object by moiré technique (TM). The dimensions of its main axes were measured by means of a caliper rule, being used as a reference for the TM calibration. Empirical equations were adjusted for the correction of the dimensions, presenting coefficient of determination of 0.961, 0.955, and 0.988. TM showed to be adequate for recovering the egg topography providing errors smaller or equal to 5.47%, with a clear demand of an independent calibration in the three dimensions, and without any standard object.

Algumas das características especiais do laser associadas a fenômenos ópticos, permitem uma série de aplicações na área biológica, baseadas no fenômeno conhecido como "biospeckle". A técnica do biospeckle tem sido desenvolvida como uma ferramenta para análise da atividade de materiais biológicos, monitoramento de umidade, nível de atividade e presença de parasitos, dentre outros atributos. Apesar do monitoramento ocorrer através da iluminação do material por uma fonte de laser de baixa potência, a influência da luz na atividade biológica do espécime passa a ser sempre uma variável a ser investigada. Com este trabalho se objetivou avaliar a influência do laser na análise da atividade biológica medida pelo biospeckle de um tecido vegetal, caso em que uma folha de planta de café teve, como parâmetro, o tempo de iluminação. Utilizaram-se duas abordagens de iluminação, a primeira incidindo só o laser na folha e a segunda tendo o laser incidindo com uma fonte de luz não coerente, iluminando o ambiente. Pelos resultados experimentais verificou-se que os dados da atividade não exerceram influência significativa com a incidência do laser nem da luz, não coerente ao longo do tempo.

Some of the special characteristics of the laser associated with optical phenomena allows a series of applications in the biological area, based on the well-known phenomenon biospeckle. The technique of biospeckle has been developed as a tool for analysis of biological materials activity for the checking of moisture, level of activity, presence of parasites, among other attributes. Although the monitoring occurs by illuminating the material with a source of low power laser, the influence of the light on up the specimen's biological activity becomes always a variable to be investigated. This work had as its objective to evaluation the influence the laser in the analysis of the biological activity measured by the biospeckle of a vegetal tissue; in this case a leaf of coffee plant, using the illumination time as parameter. Two ways of illumination had been used, the first one being reflecting only the laser on the leaf; and the second one the laser reflecting with a source of non-coherent light illuminating the environment. From the experimental results, it was verified that the data of the activity did not have any significant influence with the incidence of the laser, as well as of the non-coherent light throughout the time.

A área superficial de frangos de corte é importante parâmetro de entrada em modelos de transferência de calor e massa. Dessa forma, o presente trabalho teve o objetivo de desenvolver e validar modelo matemático empírico para estimar a área superficial (As) de frangos de corte. Para a realização desta pesquisa, foram utilizadas 84 aves de corte da linhagem Ross, sendo 37 machos e 47 fêmeas, com animais abrangendo todo o período da fase de criação. Em cada teste realizado em laboratório, uma ave, aleatoriamente selecionada, teve as suas dimensões (comprimento, largura e altura) e massa corporal avaliadas. A pele com penas da ave foi retirada para a determinação da As. Parte dos dados foi usada para ajuste da equação para a determinação da As e parte para a validação. Os resultados mostraram que a equação empírica para a determinação da As é estatisticamente significativa (P<0,0001) e apresenta coeficiente de determinação (r²) de 0,9886, sendo posteriormente validada pelo teste t (P>0,05).

Surface area (As) of poultry is an important input parameter in heat and mass transfer calculation; thus, it was aimed with the present work to develop and to validate an empirical model to estimate the broiler chicken's surface area. Eighty four Ross broiler chickens were used in this research, thirty seven male and forty seven female, with body masses during all growth phase. In the laboratory, each randomly selected chicken had its dimensions (length, width and height) and body mass evaluated. The chicken skin with feathers was taken off to determine As. Portion of the data was used to fit the equation to estimate the surface area and another portion was used to validate it. Results showed that the empirical equation to determine As was statically significant (P<0.0001) and it presented a coefficient of determination of 0.9886, being subsequently validated via t test (P>0.05).

Este trabalho apresenta uma nova tecnologia aplicada aos estudos de qualidade de frutos; trata-se de um método não-invasivo e não-destrutivo baseado na interpretação de um fenômeno óptico que ocorre quando o fruto é iluminado por luz coerente, como é o caso do laser, o qual produz um fenômeno de interferência óptica, referido como biospeckle. Os padrões do speckle da luz laser dispersada foram analisados em laranjas, através da quantificação de sua variação temporal. Para quantificar esta variação, utilizaram-se a função autocorrelação e a matriz de ocorrências modificada. Dessas funções, foram obtidos dois parâmetros: os cumulantes estatísticos, calculados a partir da função autocorrelação e o momento de inércia, extraído da matriz de ocorrências modificada. Esses valores foram considerados indicadores de qualidade e de senescência para os espécimes e comparados com o período pós-colheita. Observou-se que o momento de inércia e os cumulantes estatísticos decrescem à medida que aumenta o período de estocagem de laranjas. Uma vez que a senescência depende desse período, é possível se observar que a medida de variação do speckle é diferente para os frutos, conforme baixa sua qualidade e, também que esses valores mudam em função da posição iluminada do fruto.

This work presents a study of a new technology applied in quality tests of oranges. Evaluations were performed using a nondestructive and noninvasive method based on the interpretation of an optical phenomenon that occurs when the fruit is illuminated with coherent light, referred as biospeckle. The speckle patterns of laser light scattered in orange fruits have been measured through their quantification. For the quantification of the variation by biospeckle, the autocorrelation function and the modified occurrence matrix were used. From these functions, two parameters were obtained: the statistical cummulant and the moment of inertia, calculated from the modified occurrence matrix. These values were used as quality and senescence indicators for the specimens and were compared with other parameters, as total soluble solids, total acidity, the penetration force and the storage period. It was observed that the moment of inertia and statistical cummulant decrease during the storage period. Since senescence is dependent on the storage period, it was possible to observe that the measure of the dynamic speckle varies for fruits as their quality decrease, and also the values change with the position where the images are taken.

O estudo das tensões em colhedoras de forragens é imprescindível, uma vez que as condições de operação são muito variáveis e severas. Utilizou-se um sistema "datalogger" devidamente calibrado para medir as tensões, em função do tempo, numa colhedora de forragem. Foram desenvolvidos modelos matemáticos para obter a variação periódica dessas tensões, considerando-se a influência da roda de apoio e da velocidade angular do rotor de corte. O ajuste dos modelos foi verificado pelo coeficiente de determinação (R²). A variação periódica das tensões, em função do tempo, para os valores experimentais e teóricos, foi representada graficamente, utilizando-se da planilha eletrônica EXCEL. Observou-se que as menores amplitudes de tensões e os maiores períodos do ciclo corresponderam aos tratamentos que utilizaram a roda de apoio. A análise estatística mostrou que a velocidade angular do rotor de corte apresentou diferença significativa, conforme o Teste de Tukey, para 5%. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que os ciclos de tensões em colhedoras de forragens podem ser representados com bom ajuste por funções senoidais e que o uso da roda de apoio pode aumentar o tempo de serviço da colhedora.

The study of stress in forage harvester is necessary, because the operation conditions are very different and rigorous. A calibrated datalogger system was used to measure the stress as function of time for a forage harvester. Mathematical models were developed to obtain the periodical variation of this stress by considering the influence of support wheel and the angular velocity of cutterheads. The agreement of these models was verified by the determination coefficient (R²). The periodical variation of stress as function of time for both experimental and theoretical values was graphically represented by using of the software EXCEL. It was observed that the minimal amplitude stress and the maximal periods of cycle corresponded to the treatments employed, which utilized the support wheel. The statistical analysis showed that the angular velocity of cutterheads presented significant difference, according to the Tukey Test for 5%. Based on the obtained results was concluded that, the stress cycle can be represented by senoidal functions with an adequate agreement, and that the operation time of harvesters can be increased by using a support wheel.