Enxame de Partículas para Segmentação de Cordão de Solda em Imagens Radiográficas Rafael Arthur R. Miranda 1 , Myriam R. Delgado 1 , Tania M. Centeno 1 , Ricardo D. da Silva 1 1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). {arthur.rafa10, ricardodutr}@gmail.com {myriamdelg, mezzadri}@utfpr.edu.br Marlon de Oliveira Vaz 1, 2 . 2 Instituto Federal do Paraná (IFPR). marlonvaz@gmail.com Resumo—Este trabalho apresenta uma abordagem para a segmentação de cordões de solda em imagens radiográficas do tipo Parede Dupla Vista Dupla (PDVD) combinando dois métodos já conhecidos na literatura: Otimização Por Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization - PSO) e Dynamic Time Warping – DTW. Um perfil vertical é levantado pelas partículas do PSO e comparado (via DTW) a um perfil modelo. Os resultados obtidos mostram que o PSO, na maioria das vezes, converge satisfatoriamente para soluções que permitem a segmentação do cordão de solda. Palavras Chave- Imagens Radiográficas PDVD; Detecção de Cordão de Solda; PSO. I. INTRODUÇÃO Instalações petroquímicas industriais possuem redes de tubulações por onde são transportados gases e líquidos. Essas tubulações são construídas basicamente pela união de tubos por meio de juntas soldadas [1]. As instalações são projetadas para suportar grandes esforços e condições críticas de temperatura e pressão, pois uma falha pode ocasionar sérios prejuízos ambientais, nos processos e nas instalações. Entretanto o processo de soldagem dos tubos está sujeito a defeitos e falhas durante a formação do cordão de solda. Desta forma, com a finalidade de monitorar a qualidade das juntas soldadas, programas de inspeções periódicas, por meio de Ensaio Não Destrutivo (END)  , contribuem para evitar problemas e danos futuros [2]. A radiografia é um dos métodos mais utilizados para inspecionar juntas soldadas em tubulações. A inspeção de cordões de solda é comumente realizada por especialistas que, apesar de todo treinamento e conhecimento, podem cometer erros por diversos fatores como cansaço visual, experiência, quantidade de radiografias a serem analisadas, fadiga e distrações [3]. Diante deste fato e com o avanço da radiografia digital, centros de pesquisas têm centrado seus esforços no desenvolvimento de sistemas automáticos ou semiautomáticos para interpretação de radiografias de juntas soldadas. A segmentação e classificação dos defeitos presentes em uma junta soldada é uma área de grande interesse para os pesquisadores. No entanto, grande parte das abordagens para a  Ensaio Não Destrutivo; Envolve métodos e procedimentos para analisar materiais e produtos sem danificar, modificar ou alterar sua funcionalidade. [2]. classificação de defeitos recorre à segmentação do cordão de solda de forma manual ou semiautomática. Isso porque muitas técnicas apresentadas são específicas (geralmente não se aplicam ao tipo de radiografia PDVD) ou limitadas (comumente não realizam a segmentação automática) e também devido aos desafios impostos pelos aspectos que os cordões apresentam como orientação, tamanho e formato [4]. As dificuldades apresentadas e a necessidade de desenvolver um método automático eficaz para a segmentação do cordão de solda motivaram o desenvolvimento deste trabalho. A abordagem que está sendo proposta utiliza o PSO aplicado em imagens radiográficas juntamente com o DTW, como função de avaliação (fitness) do PSO, para medir a similaridade entre um modelo de perfil gerado previamente e um perfil extraído da imagem. O uso do PSO e DTW em conjunto é pouco explorado na literatura [5], e este artigo busca contribuir nesta área de pesquisa. A escolha da técnica tem por base o fato de que o algoritmo do PSO é de fácil implementação e é bastante utilizado em otimização contínua. Além disso, o PSO pode combinar componentes aleatórios e conhecimento histórico adquiridos para se guiar e realizar a busca no espaço, aumentando as chances da solução ótima ser encontrada [6, 7]. II. DESCRIÇÃO DO PROBLEMA Na técnica para inspeção de soldas conhecida como Parede Dupla Vista Dupla, uma fonte de Raios-X é posicionada no exterior do tubo, no local da junta soldada, e o feixe de radiação atravessa as duas paredes do tubo (Fig.1). Essa técnica é utilizada quando não é possível colocar a fonte ou o filme na parte de dentro do tubo. A fonte de radiação pode estar alinhada ao cordão, criando uma imagem com o cordão sobreposto, ou inclinado (conforme a Fig.1), produzindo sobre o filme radiográfico um cordão com formato elíptico [2]. Figura 1. Radiografia PDVD: (a) Parede do tubo; (b) Indicador de qualidade da imagem (IQI); (c) Cordão de solda; (d) marcador indicando o ângulo de exposição da junta soldada. Fonte: adaptada de [8].