Updated manual with new features

Paulo Henrique Junqueira Amorim
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docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/boolano_janela.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/booleano_dif.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/booleano_disj_exc.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/booleano_interc.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/booleano_m_a.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/booleano_m_b.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/booleano_menu.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/booleano_uniao.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/edicao_avancada.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/edition_slices.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/watershed_2d.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/watershed_3d.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/watershed_opcao.png
docs/user_guide_pt_BR_source/img/invesalius_screen/watershed_panel.png
@@ -147,12 +147,11 @@ Há situações em que a segmentação por limiar não é eficiente, pois ela é
 todo das imagens. Para aplicar a segmentação a imagens isoladas, pode-se usar a segmentação
 manual. Com ela, é possível adicionar ou apagar uma determinada região da imagem que foi
 segmentada por limiar. No entanto, a segmentação manual requer maior conhecimento de anatomia
-por parte do usuário. Para utilizá-la, é necessário clicar em \textbf{Ferramentas avançadas
-de edição} (figura \ref{fig:advanced_edition}) para abrir o painel de edição.
+por parte do usuário. Para utilizá-la, é necessário clicar em \textbf{Edição Manual} (figura \ref{fig:advanced_edition}) para abrir o painel de edição.
  
 \begin{figure}[!htb]
 \centering
-\includegraphics[scale=0.6]{edicao_avancada}
+\includegraphics[scale=0.6]{edicao_avancada.png}
 \caption{Ferramentas avançadas de edição}
 \label{fig:advanced_edition}
 \end{figure}
@@ -271,4 +270,109 @@ Demais detalhes serão discutidos no capítulo \ref{cap_surface}.
 \includegraphics[scale=0.5]{create_surface_edited.png}
 \caption{Método de criação de superfície}
 \label{fig:new_surface_edited}
+\end{figure}
+
+
+\section{Watershed}
+
+A segmentação por watershed, necessita que o usuário indique através de marcadores o que é objeto e o que é fundo. Esse método de segmentação interpreta a imagem como uma bacia hidrográfica, sendo que os valores dos níveis de cinza são as altitudes, formando vales e montanhas, os marcadores de fundo e objeto são as fontes de água. Essas fontes de água, começam "encher" essa bacia hidrográfica até se encontrarem, assim segmentando a imagem em fundo e objeto. Para utilizá-la, é necessário clicar na opção \textbf{Watershed} para abrir o painel de edição (figura~\ref{fig:watershed_painel}).
+
+\begin{figure}[!htb]
+\centering
+\includegraphics[scale=0.6]{watershed_panel.png}
+\caption{Painel de segmentação por Watershed}
+\label{fig:watershed_painel}
+\end{figure}
+
+Para inserir marcadores de fundo e objeto, é utilizada uma ferramenta em forma de pincel, a exemplo da segmentação manual, existe a opção de selecionar pincel retangular ou circular, também é possível alterar o tamanho deles. 
+
+É necessário também selecionar o tipo de operação que será realizada pelo pincel. As opções são as
+seguintes:\\
+\\
+\textbf{Objeto}, para inserir marcadores de objeto;\\
+\textbf{Fundo}, para inserir marcadores de fundo (não é objeto);\\
+\textbf{Apagar}, para apagar marcadores de objeto ou fundo.\\
+
+A opção "\textbf{Sobrescrever máscara}" é utilizada quando deseja-se que a máscara selecionada seja substituída pelo resultado da segmentação. Já a opção "\textbf{Considerar brilho e contraste}" é utilizada para o algoritmo levar em consideração a imagem que está sendo visualizada, assim é possível alterar o brilho e contraste e obter resultados melhores de segmentação.
+
+É possível configurar o método de \textit{Watershed} através do botão ao lado esquerdo do painel (figura~\ref{fig:watershed_conf}). Ao abrir essa opção é mostrada a janela~\ref{fig:watershed_janela_conf}. A opção método permite alterar o algoritmo que é utilizado na segmentação, existe o Wartershed convencional e o Watershed baseado no método de IFT (\textit{Image Forest Transform}), em alguns casos, como segmentação de cérebro ele apresenta melhor resultado.
+
+A conectividade dos pixels que serão levados em consideração, pode ser alterados, no caso 2D, é possível selecionar conectividade $4$ e $8$, já no caso 3D pode-se selecionar $6$,$18$ ou $26$. O valor "\textbf{Sigma da gaussiana}" é alterado para o método suavizar mais ou menos a imagem ao aplicar a segmentação, valores altos tendem a deixar a imagem mais suavizada e consequentemente o algoritmo seleciona menos detalhes e ruídos.
+
+\begin{figure}[!htb]
+\centering
+\includegraphics[scale=0.5]{configuration.png}
+\caption{Botão para abrir a configuração do método de Watershed}
+\label{fig:watershed_conf}
+\end{figure}
+
+\begin{figure}[!htb]
+\centering
+\includegraphics[scale=0.5]{watershed_opcao.png}
+\caption{Opções de configuração do método de Watershed}
+\label{fig:watershed_janela_conf}
+\end{figure}
+
+Existe a opção do método ser executado para todo o volume (expandir para outras fatias), para isso, após ser inserido os marcadores de objeto e de fundo, é necessário clicar no botão \textbf{Expandir watershed para 3D}, localizado no painel. Na figura~\ref{fig:watershed_2d} é exibido o resultado da segmentação do cérebro em uma fatia (2D), já na figura~\ref{fig:watershed_3d} é mostrado a expansão para todo o volume (3D). 
+
+Ainda na figura~\ref{fig:watershed_2d}, podemos visualizar os marcadores de objeto em verde claro, os marcadores de fundo em vermelho e a máscara em verde transparente cobrindo a região selecionada (resultado).
+
+\begin{figure}[!htb]
+\centering
+\includegraphics[scale=0.2]{watershed_2d.png}
+\caption{Watershed aplicado em uma fatia de um volume.}
+\label{fig:watershed_2d}
+\end{figure}
+
+\begin{figure}[!htb]
+\centering
+\includegraphics[scale=0.2]{watershed_3d.png}
+\caption{Segmentação do cérebro com o método de Watershed aplicado em todo um volume (expandido em 3D).}
+\label{fig:watershed_3d}
+\end{figure}
+
+\section{Operações booleanas}
+
+Após efetuar segmentações, é possível realizar operações booleanas entre as máscaras. As operações booleanas suportadas são:\\
+\\
+\textbf{União}, realiza a união de duas máscaras;\\
+\textbf{Diferença}, realiza a diferença entre a primeira máscara com a segunda;\\
+\textbf{Intersecção}, para apagar marcadores de objeto ou fundo.\\
+\textbf{Disjunção exclusiva}, também é conhecida como XOR, mantém as regiões de ambas as máscara que possuem diferença.\\
+
+Para ativar essa ferramenta é necessário ir no menu \textbf{Ferramentas}, \textbf{Operações boolenas}, como é exibido na figura~\ref{fig:booleano_menu} 
+
+\begin{figure}[!htb]
+\centering
+\includegraphics[scale=0.5]{booleano_menu.png}
+\caption{Menu para ativar a ferramenta de operações booleanas.}
+\label{fig:booleano_menu}
+\end{figure}
+
+É necessário selecionar a primeira máscara, a operação a ser realizada e a segunda máscara conforme mostra a figura~\ref{fig:booleano_janela}. Em seguida é necessário clicar no botão \textbf{Ok}.
+
+\begin{figure}[!htb]
+\centering
+\includegraphics[scale=0.5]{boolano_janela.png}
+\caption{Ferramenta de operações booleanas.}
+\label{fig:booleano_janela}
+\end{figure}
+
+Na figura~\ref{fig:op_boolana}, apresentamos um exemplo de utilização da ferramenta.
+
+\begin{figure}[!htb]
+  \centering
+  \subfloat[Máscara A]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_m_a}}                
+  \hfill
+  \subfloat[Máscara B]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_m_b}}	
+  \hfill  
+  \subfloat[União (A $\cup$ B)]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_uniao}}
+  \hfill  
+  \subfloat[Diferença (A - B)]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_dif}}
+  \hfill  
+  \subfloat[Intersecção (A $\cap$ B)]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_interc}}
+  \hfill  
+  \subfloat[Disjunção exclusiva (A $\oplus$ B)]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_disj_exc}}
+  \caption{Exemplo de operações booleanas.}
+  \label{fig:op_boolana}
 \end{figure}
 \ No newline at end of file
...	...	@@ -147,12 +147,11 @@ Há situações em que a segmentação por limiar não é eficiente, pois ela é
147	147	todo das imagens. Para aplicar a segmentação a imagens isoladas, pode-se usar a segmentação
148	148	manual. Com ela, é possível adicionar ou apagar uma determinada região da imagem que foi
149	149	segmentada por limiar. No entanto, a segmentação manual requer maior conhecimento de anatomia
150		-por parte do usuário. Para utilizá-la, é necessário clicar em \textbf{Ferramentas avançadas
151		-de edição} (figura \ref{fig:advanced_edition}) para abrir o painel de edição.
	150	+por parte do usuário. Para utilizá-la, é necessário clicar em \textbf{Edição Manual} (figura \ref{fig:advanced_edition}) para abrir o painel de edição.
152	151
153	152	\begin{figure}[!htb]
154	153	\centering
155		-\includegraphics[scale=0.6]{edicao_avancada}
	154	+\includegraphics[scale=0.6]{edicao_avancada.png}
156	155	\caption{Ferramentas avançadas de edição}
157	156	\label{fig:advanced_edition}
158	157	\end{figure}
...	...	@@ -271,4 +270,109 @@ Demais detalhes serão discutidos no capítulo \ref{cap_surface}.
271	270	\includegraphics[scale=0.5]{create_surface_edited.png}
272	271	\caption{Método de criação de superfície}
273	272	\label{fig:new_surface_edited}
	273	+\end{figure}
	274	+
	275	+
	276	+\section{Watershed}
	277	+
	278	+A segmentação por watershed, necessita que o usuário indique através de marcadores o que é objeto e o que é fundo. Esse método de segmentação interpreta a imagem como uma bacia hidrográfica, sendo que os valores dos níveis de cinza são as altitudes, formando vales e montanhas, os marcadores de fundo e objeto são as fontes de água. Essas fontes de água, começam "encher" essa bacia hidrográfica até se encontrarem, assim segmentando a imagem em fundo e objeto. Para utilizá-la, é necessário clicar na opção \textbf{Watershed} para abrir o painel de edição (figura~\ref{fig:watershed_painel}).
	279	+
	280	+\begin{figure}[!htb]
	281	+\centering
	282	+\includegraphics[scale=0.6]{watershed_panel.png}
	283	+\caption{Painel de segmentação por Watershed}
	284	+\label{fig:watershed_painel}
	285	+\end{figure}
	286	+
	287	+Para inserir marcadores de fundo e objeto, é utilizada uma ferramenta em forma de pincel, a exemplo da segmentação manual, existe a opção de selecionar pincel retangular ou circular, também é possível alterar o tamanho deles.
	288	+
	289	+É necessário também selecionar o tipo de operação que será realizada pelo pincel. As opções são as
	290	+seguintes:\\
	291	+\\
	292	+\textbf{Objeto}, para inserir marcadores de objeto;\\
	293	+\textbf{Fundo}, para inserir marcadores de fundo (não é objeto);\\
	294	+\textbf{Apagar}, para apagar marcadores de objeto ou fundo.\\
	295	+
	296	+A opção "\textbf{Sobrescrever máscara}" é utilizada quando deseja-se que a máscara selecionada seja substituída pelo resultado da segmentação. Já a opção "\textbf{Considerar brilho e contraste}" é utilizada para o algoritmo levar em consideração a imagem que está sendo visualizada, assim é possível alterar o brilho e contraste e obter resultados melhores de segmentação.
	297	+
	298	+É possível configurar o método de \textit{Watershed} através do botão ao lado esquerdo do painel (figura~\ref{fig:watershed_conf}). Ao abrir essa opção é mostrada a janela~\ref{fig:watershed_janela_conf}. A opção método permite alterar o algoritmo que é utilizado na segmentação, existe o Wartershed convencional e o Watershed baseado no método de IFT (\textit{Image Forest Transform}), em alguns casos, como segmentação de cérebro ele apresenta melhor resultado.
	299	+
	300	+A conectividade dos pixels que serão levados em consideração, pode ser alterados, no caso 2D, é possível selecionar conectividade $4$ e $8$, já no caso 3D pode-se selecionar $6$,$18$ ou $26$. O valor "\textbf{Sigma da gaussiana}" é alterado para o método suavizar mais ou menos a imagem ao aplicar a segmentação, valores altos tendem a deixar a imagem mais suavizada e consequentemente o algoritmo seleciona menos detalhes e ruídos.
	301	+
	302	+\begin{figure}[!htb]
	303	+\centering
	304	+\includegraphics[scale=0.5]{configuration.png}
	305	+\caption{Botão para abrir a configuração do método de Watershed}
	306	+\label{fig:watershed_conf}
	307	+\end{figure}
	308	+
	309	+\begin{figure}[!htb]
	310	+\centering
	311	+\includegraphics[scale=0.5]{watershed_opcao.png}
	312	+\caption{Opções de configuração do método de Watershed}
	313	+\label{fig:watershed_janela_conf}
	314	+\end{figure}
	315	+
	316	+Existe a opção do método ser executado para todo o volume (expandir para outras fatias), para isso, após ser inserido os marcadores de objeto e de fundo, é necessário clicar no botão \textbf{Expandir watershed para 3D}, localizado no painel. Na figura~\ref{fig:watershed_2d} é exibido o resultado da segmentação do cérebro em uma fatia (2D), já na figura~\ref{fig:watershed_3d} é mostrado a expansão para todo o volume (3D).
	317	+
	318	+Ainda na figura~\ref{fig:watershed_2d}, podemos visualizar os marcadores de objeto em verde claro, os marcadores de fundo em vermelho e a máscara em verde transparente cobrindo a região selecionada (resultado).
	319	+
	320	+\begin{figure}[!htb]
	321	+\centering
	322	+\includegraphics[scale=0.2]{watershed_2d.png}
	323	+\caption{Watershed aplicado em uma fatia de um volume.}
	324	+\label{fig:watershed_2d}
	325	+\end{figure}
	326	+
	327	+\begin{figure}[!htb]
	328	+\centering
	329	+\includegraphics[scale=0.2]{watershed_3d.png}
	330	+\caption{Segmentação do cérebro com o método de Watershed aplicado em todo um volume (expandido em 3D).}
	331	+\label{fig:watershed_3d}
	332	+\end{figure}
	333	+
	334	+\section{Operações booleanas}
	335	+
	336	+Após efetuar segmentações, é possível realizar operações booleanas entre as máscaras. As operações booleanas suportadas são:\\
	337	+\\
	338	+\textbf{União}, realiza a união de duas máscaras;\\
	339	+\textbf{Diferença}, realiza a diferença entre a primeira máscara com a segunda;\\
	340	+\textbf{Intersecção}, para apagar marcadores de objeto ou fundo.\\
	341	+\textbf{Disjunção exclusiva}, também é conhecida como XOR, mantém as regiões de ambas as máscara que possuem diferença.\\
	342	+
	343	+Para ativar essa ferramenta é necessário ir no menu \textbf{Ferramentas}, \textbf{Operações boolenas}, como é exibido na figura~\ref{fig:booleano_menu}
	344	+
	345	+\begin{figure}[!htb]
	346	+\centering
	347	+\includegraphics[scale=0.5]{booleano_menu.png}
	348	+\caption{Menu para ativar a ferramenta de operações booleanas.}
	349	+\label{fig:booleano_menu}
	350	+\end{figure}
	351	+
	352	+É necessário selecionar a primeira máscara, a operação a ser realizada e a segunda máscara conforme mostra a figura~\ref{fig:booleano_janela}. Em seguida é necessário clicar no botão \textbf{Ok}.
	353	+
	354	+\begin{figure}[!htb]
	355	+\centering
	356	+\includegraphics[scale=0.5]{boolano_janela.png}
	357	+\caption{Ferramenta de operações booleanas.}
	358	+\label{fig:booleano_janela}
	359	+\end{figure}
	360	+
	361	+Na figura~\ref{fig:op_boolana}, apresentamos um exemplo de utilização da ferramenta.
	362	+
	363	+\begin{figure}[!htb]
	364	+ \centering
	365	+ \subfloat[Máscara A]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_m_a}}
	366	+ \hfill
	367	+ \subfloat[Máscara B]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_m_b}}
	368	+ \hfill
	369	+ \subfloat[União (A $\cup$ B)]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_uniao}}
	370	+ \hfill
	371	+ \subfloat[Diferença (A - B)]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_dif}}
	372	+ \hfill
	373	+ \subfloat[Intersecção (A $\cap$ B)]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_interc}}
	374	+ \hfill
	375	+ \subfloat[Disjunção exclusiva (A $\oplus$ B)]{\includegraphics[width=0.332\textwidth]{booleano_disj_exc}}
	376	+ \caption{Exemplo de operações booleanas.}
	377	+ \label{fig:op_boolana}
274	378	\end{figure}
275	379	\ No newline at end of file
...	...