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
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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		@@ -147,12 +147,11 @@ Há situações em que a segmentação por limiar não é eficiente, pois ela é
147	todo das imagens. Para aplicar a segmentação a imagens isoladas, pode-se usar a segmentação	147	todo das imagens. Para aplicar a segmentação a imagens isoladas, pode-se usar a segmentação
148	manual. Com ela, é possível adicionar ou apagar uma determinada região da imagem que foi	148	manual. Com ela, é possível adicionar ou apagar uma determinada região da imagem que foi
149	segmentada por limiar. No entanto, a segmentação manual requer maior conhecimento de anatomia	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	\begin{figure}[!htb]	152	\begin{figure}[!htb]
154	\centering	153	\centering
155	-\includegraphics[scale=0.6]{edicao_avancada}	154	+\includegraphics[scale=0.6]{edicao_avancada.png}
156	\caption{Ferramentas avançadas de edição}	155	\caption{Ferramentas avançadas de edição}
157	\label{fig:advanced_edition}	156	\label{fig:advanced_edition}
158	\end{figure}	157	\end{figure}
	@@ -271,4 +270,109 @@ Demais detalhes serão discutidos no capítulo \ref{cap_surface}.		@@ -271,4 +270,109 @@ Demais detalhes serão discutidos no capítulo \ref{cap_surface}.
271	\includegraphics[scale=0.5]{create_surface_edited.png}	270	\includegraphics[scale=0.5]{create_surface_edited.png}
272	\caption{Método de criação de superfície}	271	\caption{Método de criação de superfície}
273	\label{fig:new_surface_edited}	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	\end{figure}	378	\end{figure}
275	\ No newline at end of file	379	\ No newline at end of file