ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Mikami, Malcon Miranda lattes
Orientador(a): Guimarães, Alaine Margarete lattes
Banca de defesa: Sguario, Mauren Louise lattes, Vaz, Maria Salete Marcon Gomes lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós Graduação Computação Aplicada
Departamento: Computação para Tecnologias em Agricultura
País: BR
Palavras-chave em Português:
DDD
Palavras-chave em Inglês:
UAV
DDD
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/145
Resumo: The use of remotely piloted aircrafts (RPA) in precision agriculture (PA) is constantly evolving being a process comprised of the following steps: objective determination, capture and processing of images and the analisys of the obtained data. Although there is software and hardware made for those steps, the challange remains being the integration of the collected data, its reliability, and the intepretation of the resulting data for decision making. This work proposes a software architeture to make use of RPA on PA, allowing to perform all steps of the process using the Domain-Driven Design and Command and Query Responsability Segregation architectural patterns. The architecture, when used by researchers, allows the integration of new image processing modules, making use of case-based reasoning (CBR) for its evaluation. The architecture was evaluated in a case study under the following aspects: the reliability of the image processing methods and the adequacy of the CBR method when determining the best image processing algorithm for the specified objective. The results of the image processing algorithm for estimate the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) were compared to the results obtained by the field equipment (Greenseeker) and by processing made with the Pix4D software. Both the software and the equipment produced similar results, with a difference of about 7%. When doing the simulation for the best algorithm to be automaticaly used by the end user, the software correctly selected the algorithm with the highest probability of generating a correct outcome. In addition to the technical benefits, the developed architecture allows the results of field experiments analysis, associated with the algorithms used, to feed the knowledge base of the software so that it generates better parametrizations in the executions made by the end user. In addition to the technical benefits, the developed architecture allows the results of field experiments, associated with the used algorithms, to feed the knowledge base of the softwares that it generates better parametrizations when executed by the end user. The developed architecture in this work made possible integrating the several steps when using RPAs in PA, making easier its use by resaerchers and end users. The joint use by researchers and end users in the same environment could be an interesting alterative to publish new and better methods for image processing, giving to the end users more reliable results and more information about the crops.
id UEPG_15ed4c2de976e7080dd112797c926819
oai_identifier_str oai:tede2.uepg.br:prefix/145
network_acronym_str UEPG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
repository_id_str
spelling Guimarães, Alaine MargareteCPF:70608040991http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4705808J570608040991Papajorgji, Petraq J.CPF:xxxxxxxhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4326406T3Sguario, Mauren LouiseCPF:79448127987http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4718368E5Vaz, Maria Salete Marcon GomesCPF:44311931972http://lattes.cnpq.br/2266103198034845CPF:04079519974http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4230421E8Mikami, Malcon Miranda2017-07-21T14:19:31Z2017-06-272017-07-21T14:19:31Z2017-03-06MIKAMI, Malcon Miranda. ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS. 2017. 107 f. Dissertação (Mestrado em Computação para Tecnologias em Agricultura) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2017.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/145The use of remotely piloted aircrafts (RPA) in precision agriculture (PA) is constantly evolving being a process comprised of the following steps: objective determination, capture and processing of images and the analisys of the obtained data. Although there is software and hardware made for those steps, the challange remains being the integration of the collected data, its reliability, and the intepretation of the resulting data for decision making. This work proposes a software architeture to make use of RPA on PA, allowing to perform all steps of the process using the Domain-Driven Design and Command and Query Responsability Segregation architectural patterns. The architecture, when used by researchers, allows the integration of new image processing modules, making use of case-based reasoning (CBR) for its evaluation. The architecture was evaluated in a case study under the following aspects: the reliability of the image processing methods and the adequacy of the CBR method when determining the best image processing algorithm for the specified objective. The results of the image processing algorithm for estimate the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) were compared to the results obtained by the field equipment (Greenseeker) and by processing made with the Pix4D software. Both the software and the equipment produced similar results, with a difference of about 7%. When doing the simulation for the best algorithm to be automaticaly used by the end user, the software correctly selected the algorithm with the highest probability of generating a correct outcome. In addition to the technical benefits, the developed architecture allows the results of field experiments analysis, associated with the algorithms used, to feed the knowledge base of the software so that it generates better parametrizations in the executions made by the end user. In addition to the technical benefits, the developed architecture allows the results of field experiments, associated with the used algorithms, to feed the knowledge base of the softwares that it generates better parametrizations when executed by the end user. The developed architecture in this work made possible integrating the several steps when using RPAs in PA, making easier its use by resaerchers and end users. The joint use by researchers and end users in the same environment could be an interesting alterative to publish new and better methods for image processing, giving to the end users more reliable results and more information about the crops.O uso de aeronaves remotamente pilotadas (RPA) na agricultura de precisão (AP) está em constante evolução, sendo um processo que compreende as etapas de: determinação do objetivo, captura e processamento das imagens, e análise dos dados obtidos. Apesar de existirem alguns softwares e hardwares para essas etapas, a dificuldade ainda reside na integração dos dados coletados, sua confiabilidade, e na interpretação das informações resultantes para tomada de decisão. Este trabalho propõe uma arquitetura de software para o uso de RPA na AP que permite a execução de todas as etapas do processo utilizando os padrões arquiteturais Domain-Driven Design e Command e Query Responsability Segregation. Esta arquitetura, quando utilizada por pesquisadores, permite a integração de novos módulos de processamento de imagem, utilizando raciocínio baseado em casos (RBC) para sua avaliação. A arquitetura foi avaliada em um estudo de caso sob os seguintes aspectos: a confiabilidade dos métodos de processamento de imagem implementados e a adequação do método de RBC ao determinar o melhor algoritmo de processamento de imagem para objetivos específicos. O resultado do algoritmo de processamento de imagem para estimativa do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) foi comparado aos resultados obtidos em equipamento de campo (Greenseeker) e pelo processamento via software Pix4D. Foi verificado que tanto os softwares quanto o equipamento geraram valores similares, com diferença média de 7%. Nas simulações de escolha do melhor algoritmo a ser utilizado automaticamente pelo usuário final, o software selecionou o algoritmo correto indicando para o mesmo a maior probabilidade de acerto. Além dos benefícios técnicos, a arquitetura desenvolvida permite que resultados de análises de experimentos em campo, associados aos algoritmos utilizados, alimentem a base de conhecimento do software para que o mesmo gere melhores parametrizações nas execuções feitas pelo usuário final. A arquitetura desenvolvida neste trabalho permitiu a integração das diversas etapas que envolvem o uso de RPA na AP, facilitando o uso por pesquisadores e usuários finais. A utilização conjunta de pesquisadores e usuários finais em um mesmo ambiente, pode ser uma alternativa interessante para publicação de novos e melhores métodos de processamento de imagem, fornecendo aos usuários finais mais informações sobre sua cultura e resultados mais confiáveis.Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MIKAMI, M M.pdf: 3402794 bytes, checksum: cb934aeb85ce1c45338450c4767a924d (MD5) Previous issue date: 2017-03-06application/pdfporUNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSAPrograma de Pós Graduação Computação AplicadaUEPGBRComputação para Tecnologias em AgriculturaMineração de DadosNDVIDroneVANTprocessamento de imagem aéreaDDDCQRSData MiningNDVIDroneUAVdigital image processingDDDCQRSCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOSARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOSinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPGinstname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)instacron:UEPGORIGINALMIKAMI, M M.pdfapplication/pdf3402794http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/145/1/MIKAMI%2c%20M%20M.pdfcb934aeb85ce1c45338450c4767a924dMD51prefix/1452017-07-21 11:19:31.452oai:tede2.uepg.br:prefix/145Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede2.uepg.br/jspui/PUBhttp://tede2.uepg.br/oai/requestbicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.bropendoar:2017-07-21T14:19:31Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)false
dc.title.por.fl_str_mv ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
title ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
spellingShingle ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
Mikami, Malcon Miranda
Mineração de Dados
NDVI
Drone
VANT
processamento de imagem aérea
DDD
CQRS
Data Mining
NDVI
Drone
UAV
digital image processing
DDD
CQRS
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
title_full ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
title_fullStr ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
title_full_unstemmed ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
title_sort ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS
author Mikami, Malcon Miranda
author_facet Mikami, Malcon Miranda
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Guimarães, Alaine Margarete
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv CPF:70608040991
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4705808J570608040991
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Papajorgji, Petraq J.
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv CPF:xxxxxxx
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4326406T3
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Sguario, Mauren Louise
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv CPF:79448127987
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4718368E5
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Vaz, Maria Salete Marcon Gomes
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv CPF:44311931972
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2266103198034845
dc.contributor.authorID.fl_str_mv CPF:04079519974
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4230421E8
dc.contributor.author.fl_str_mv Mikami, Malcon Miranda
contributor_str_mv Guimarães, Alaine Margarete
Papajorgji, Petraq J.
Sguario, Mauren Louise
Vaz, Maria Salete Marcon Gomes
dc.subject.por.fl_str_mv Mineração de Dados
NDVI
Drone
VANT
processamento de imagem aérea
DDD
CQRS
topic Mineração de Dados
NDVI
Drone
VANT
processamento de imagem aérea
DDD
CQRS
Data Mining
NDVI
Drone
UAV
digital image processing
DDD
CQRS
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv Data Mining
NDVI
Drone
UAV
digital image processing
DDD
CQRS
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description The use of remotely piloted aircrafts (RPA) in precision agriculture (PA) is constantly evolving being a process comprised of the following steps: objective determination, capture and processing of images and the analisys of the obtained data. Although there is software and hardware made for those steps, the challange remains being the integration of the collected data, its reliability, and the intepretation of the resulting data for decision making. This work proposes a software architeture to make use of RPA on PA, allowing to perform all steps of the process using the Domain-Driven Design and Command and Query Responsability Segregation architectural patterns. The architecture, when used by researchers, allows the integration of new image processing modules, making use of case-based reasoning (CBR) for its evaluation. The architecture was evaluated in a case study under the following aspects: the reliability of the image processing methods and the adequacy of the CBR method when determining the best image processing algorithm for the specified objective. The results of the image processing algorithm for estimate the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) were compared to the results obtained by the field equipment (Greenseeker) and by processing made with the Pix4D software. Both the software and the equipment produced similar results, with a difference of about 7%. When doing the simulation for the best algorithm to be automaticaly used by the end user, the software correctly selected the algorithm with the highest probability of generating a correct outcome. In addition to the technical benefits, the developed architecture allows the results of field experiments analysis, associated with the algorithms used, to feed the knowledge base of the software so that it generates better parametrizations in the executions made by the end user. In addition to the technical benefits, the developed architecture allows the results of field experiments, associated with the used algorithms, to feed the knowledge base of the softwares that it generates better parametrizations when executed by the end user. The developed architecture in this work made possible integrating the several steps when using RPAs in PA, making easier its use by resaerchers and end users. The joint use by researchers and end users in the same environment could be an interesting alterative to publish new and better methods for image processing, giving to the end users more reliable results and more information about the crops.
publishDate 2017
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-07-21T14:19:31Z
dc.date.available.fl_str_mv 2017-06-27
2017-07-21T14:19:31Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-03-06
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MIKAMI, Malcon Miranda. ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS. 2017. 107 f. Dissertação (Mestrado em Computação para Tecnologias em Agricultura) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2017.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/145
identifier_str_mv MIKAMI, Malcon Miranda. ARQUITETURA DE SOFTWARE PARA OTIMIZAÇÃO DO USO DE AERONAVES REMOTAMENTE PILOTADAS NA AGRICULTURA DE PRECISÃO UTILIZANDO RACIOCÍNIO BASEADO EM CASOS. 2017. 107 f. Dissertação (Mestrado em Computação para Tecnologias em Agricultura) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2017.
url http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/145
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós Graduação Computação Aplicada
dc.publisher.initials.fl_str_mv UEPG
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Computação para Tecnologias em Agricultura
publisher.none.fl_str_mv UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron:UEPG
instname_str Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
instacron_str UEPG
institution UEPG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG
bitstream.url.fl_str_mv http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/145/1/MIKAMI%2c%20M%20M.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv cb934aeb85ce1c45338450c4767a924d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)
repository.mail.fl_str_mv bicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.br
_version_ 1853507120495853568