Explorando técnicas de aprendizado híbrido para o reconhecimento automático de imagens de plantas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Feitoza, Marcondes Coelho lattes
Orientador(a): Calumby, Rodrigo Tripodi
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual de Feira de Santana
Programa de Pós-Graduação: Mestrado em Computação Aplicada
Departamento: DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/898
Resumo: In recent years, with the evolution of Convolutional Neural Networks (RNC’s), the automatic recognition of plant species from images has become a very relevant research topic for scientists, researchers and students in both the botany and computer communities. The main challenges involving automatic recognition of plant species are directly related to intra-class variability and inter-class similarity, both arising from the complexity of the images in question. The main objective of this work is to explore hybrid learning techniques, that is, the combination of supervised and unsupervised learning techniques with the purpose of minimizing the impacts of this variability in the process of classification of plant images. In this work we explored the use of features extracted by RNC’s for the recognition of plant species images. As object of study, the ImageCLEF2013 (PlantCLEF) image collection with 26,077 images from 250 plant species was used. Partitioning techniques were applied to each base with different features. In addition, more comprehensive classification approaches were explored, using classical methods such as the Random Forest algorithm and eight variations of the SVM classifier with features extracted by RNC’s Inception V3, VGG-16 and VGG-19. Nevertheless, the Softmax classifier layer of each of the RNC’s was also considered in order to verify the impact of partitioning on the image recognition process of plant species. As a result, the experiments show it is possible to improve the results of classifier effectiveness by combining feature extraction by RNC’s and class partitioning with grouping techniques.
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spelling Calumby, Rodrigo Tripodi0192737457003491023173http://lattes.cnpq.br/6414921501858482Feitoza, Marcondes Coelho2019-10-08T17:43:44Z2019-08-12FEITOZA, Marcondes Coelho. Explorando técnicas de aprendizado híbrido para o reconhecimento automático de imagens de plantas. 2019. 90 f. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada)- Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, 2019.http://tede2.uefs.br:8080/handle/tede/898In recent years, with the evolution of Convolutional Neural Networks (RNC’s), the automatic recognition of plant species from images has become a very relevant research topic for scientists, researchers and students in both the botany and computer communities. The main challenges involving automatic recognition of plant species are directly related to intra-class variability and inter-class similarity, both arising from the complexity of the images in question. The main objective of this work is to explore hybrid learning techniques, that is, the combination of supervised and unsupervised learning techniques with the purpose of minimizing the impacts of this variability in the process of classification of plant images. In this work we explored the use of features extracted by RNC’s for the recognition of plant species images. As object of study, the ImageCLEF2013 (PlantCLEF) image collection with 26,077 images from 250 plant species was used. Partitioning techniques were applied to each base with different features. In addition, more comprehensive classification approaches were explored, using classical methods such as the Random Forest algorithm and eight variations of the SVM classifier with features extracted by RNC’s Inception V3, VGG-16 and VGG-19. Nevertheless, the Softmax classifier layer of each of the RNC’s was also considered in order to verify the impact of partitioning on the image recognition process of plant species. As a result, the experiments show it is possible to improve the results of classifier effectiveness by combining feature extraction by RNC’s and class partitioning with grouping techniques.Nos últimos anos, com a evolução das Redes Neurais Convolucionais (RNC's), o reconhecimento automático de espécies de plantas a partir de imagens tornou-se um tema de pesquisa muito relevante para cientistas, pesquisadores e estudantes tanto na área da botânica quanto na comunidade computacional. Os principais desafios que envolvem o reconhecimento automático de espécies de plantas está diretamente relacionado a variabilidade intra-classe e da similaridade inter-classe, ambas decorrentes da complexidade das imagens em questão. Este trabalho tem como principal objetivo explorar técnicas de aprendizado híbrido, ou seja, a combinação de técnicas de aprendizado supervisionado e não-supervisionado com o propósito é minimizar os impactos dessa variabilidade no processo de classificação de imagens de plantas. Neste trabalho foi explorada a utilização de features extraídas por RNC's para o reconhecimento de imagens de espécies de plantas. Como objeto de estudo, utilizou-se a coleção de imagens ImageCLEF2013 (PlantCLEF) com 26.077 imagens de 250 especies de plantas. Foram aplicadas técnicas de particionamento em cada uma das bases com as diferentes features. Além disso, foram exploras abordagens de classificação mais abrangentes, com uso métodos clássicos como o algoritmo Random Forest e oito variações do classificador SVM com features extraídas pelas RNC's Inception V3, VGG-16 e VGG-19. Ainda assim, considerou-se também a camada do classificador Softmax de cada uma das RNC's a fim de se verificar o impacto do particionamento no processo de reconhecimento de imagens de espécies de plantas. Como resultado, os experimentos mostram é possível melhorar os resultados da eficácia dos classificadores combinando extração de features por RNC's e o particionamento das classes com técnicas de agrupamento.Submitted by Carolina Neves (carolinapon@uefs.br) on 2019-10-08T17:43:44Z No. of bitstreams: 1 disssertacao_Marcondes_coelho_feitoza.pdf: 30323815 bytes, checksum: 76e8304576dc37d6c2ea91593005e2c1 (MD5)Made available in DSpace on 2019-10-08T17:43:44Z (GMT). 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