Exportação concluída — 

Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Magalhães Júnior, Antonio Mendes
Orientador(a): Sáfadi, Thelma
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas (ICET)
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Estatística e Experimentação Agropecuária
Departamento: Não Informado pela instituição
País: brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/60238
Resumo: Brazil has consolidated its position as one of the largest global seed markets, generating bil- lions of reais each year. In this context, seed quality evaluation has become a crucial step for identifying damages — whether mechanical, physiological, or pathogenic — and for estimating their germination potential. However, the traditionally used methods, conducted by human eva- luators, present significant challenges, such as the subjectivity inherent in visual judgment and scalability limitations. Aiming to overcome these obstacles, Machine Learning methods such as Logistic Regression, Decision Trees, Random Forest, Artificial Neural Networks (ANN), and XGBoost have been applied, providing greater objectivity, speeding up the process, and redu- cing operational costs. However, the adoption of these techniques requires a considerable level of technical knowledge, which can hinder their practical implementation. This work aimed to develop an interactive graphical interface to facilitate the use of Machine Learning models for image classification, applicable not only to seeds but to any type of image with identifiable pat- terns through image descriptors. The application was built as a web tool based on the Shiny framework and the R language, allowing users with different levels of technical knowledge to complete the entire cycle of training and validation of models. The tool performs image pro- cessing techniques such as histogram equalization and segmentation and allows the selection of Machine Learning models and image descriptors to be extracted — including statistical, shape, geometric moments, and Haralick texture. Furthermore, the application enables the storage of generated models, making their future application in new analyses possible.
id UFLA_cd6c5eb290ed282dcd46716a622a0405
oai_identifier_str oai:repositorio.ufla.br:1/60238
network_acronym_str UFLA
network_name_str Repositório Institucional da UFLA
repository_id_str
spelling Guimarães, Paulo Henrique SalesPala, Luiz Otávio de OliveiraLacerda, Wilian SoaresPaixão, Crysttian ArantesSáfadi, ThelmaMagalhães Júnior, Antonio Mendes2025-08-27T11:58:53Z2025-03-17MAGALHÂES JÚNIOR, Antonio. Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes. 2025. 124 p. Tese (Doutorado em em Estatística e Experimentação Agropecuária) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.https://repositorio.ufla.br/handle/1/60238Brazil has consolidated its position as one of the largest global seed markets, generating bil- lions of reais each year. In this context, seed quality evaluation has become a crucial step for identifying damages — whether mechanical, physiological, or pathogenic — and for estimating their germination potential. However, the traditionally used methods, conducted by human eva- luators, present significant challenges, such as the subjectivity inherent in visual judgment and scalability limitations. Aiming to overcome these obstacles, Machine Learning methods such as Logistic Regression, Decision Trees, Random Forest, Artificial Neural Networks (ANN), and XGBoost have been applied, providing greater objectivity, speeding up the process, and redu- cing operational costs. However, the adoption of these techniques requires a considerable level of technical knowledge, which can hinder their practical implementation. This work aimed to develop an interactive graphical interface to facilitate the use of Machine Learning models for image classification, applicable not only to seeds but to any type of image with identifiable pat- terns through image descriptors. The application was built as a web tool based on the Shiny framework and the R language, allowing users with different levels of technical knowledge to complete the entire cycle of training and validation of models. The tool performs image pro- cessing techniques such as histogram equalization and segmentation and allows the selection of Machine Learning models and image descriptors to be extracted — including statistical, shape, geometric moments, and Haralick texture. Furthermore, the application enables the storage of generated models, making their future application in new analyses possible.O Brasil consolidou-se como um dos maiores mercados mundiais de sementes, movimentando bilhões de reais por ano. Nesse contexto, a avaliação da qualidade das sementes tornou-se uma etapa crucial para a identificação de danos — sejam eles mecânicos, fisiológicos ou patogênicos — e para a estimativa do seu potencial de germinação. Contudo, os métodos tradicionalmente empregados, conduzidos por avaliadores humanos, apresentam desafios significativos, como a subjetividade inerente ao julgamento visual e as limitações de escalabilidade. Visando superar esses obstáculos, métodos de Aprendizado de Máquina, como Regressão Logística, Árvore de Decisão, Random Forest, Redes Neurais Artificiais (RNA) e XGBoost, têm sido aplicados, pro- porcionando maior objetividade, acelerando o processo e reduzindo custos operacionais. No entanto, a adoção dessas técnicas requer um nível considerável de conhecimento técnico, o que pode dificultar sua implementação prática. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma interface gráfica interativa para facilitar a utilização de modelos de Aprendizado de Máquina na classificação de imagens, aplicável não apenas a sementes, mas a qualquer tipo de imagem com padrões identificáveis por descritores de imagens. A aplicação foi construída como uma ferramenta web baseada no framework Shiny e na linguagem R, permitindo que usuários com diferentes níveis de conhecimento técnico realizem todo o ciclo de treinamento e validação dos modelos. A ferramenta executa técnicas de processamento de imagens, como equalização de histograma e segmentação, e possibilita a seleção dos modelos de Aprendizado de Máquina e dos descritores de imagem a serem extraídos — incluindo estatísticos, forma, momentos geo- métricos e textura de Haralick. Além disso, a aplicação permite o armazenamento dos modelos gerados, viabilizando sua aplicação em futuras análises.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)TecnológicoEconômicosEducacaoMeio ambienteTecnologia e produçãoODS 2: Fome zero e agricultura sustentávelODS 3: Saúde e bem-estarODS 4: Educação de qualidadeODS 8: Trabalho decente e crescimento econômicoODS 9: Indústria, inovação e infraestruturaUniversidade Federal de LavrasInstituto de Ciências Exatas e Tecnológicas (ICET)Programa de Pós-Graduação em Estatística e Experimentação AgropecuáriaUFLAbrasilCiências Exatas e TecnológicasVisão computacionalReconhecimento de padrõesDescritores de imagensComputer visionPattern recognitionImage descriptorsDesenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementesDevelopment of a graphical interface for the use of machine learning algorithms in image classification: a case study on seed grain selectioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLAinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8955https://repositorio.ufla.br/bitstreams/1f314a64-bff6-4add-83a0-a2887d67260f/downloaddc1a173fe9489e283d3a1f54f6ab2ab9MD51falseAnonymousREADORIGINALTexto completo.pdfTexto completo.pdfapplication/pdf17827740https://repositorio.ufla.br/bitstreams/93579493-9848-43b9-870b-99e4340653af/downloadaf4043007223271dd32f2fa3704e99ecMD52trueAnonymousREAD2026-10-06Impactos da pesquisa.pdfImpactos da pesquisa.pdfapplication/pdf186519https://repositorio.ufla.br/bitstreams/1b5b6450-79ab-452b-b20c-e432903f5271/download17aec8b43d71d10ff9157c75827d3a33MD53falseAnonymousREAD2026-10-06TEXTTexto completo.pdf.txtTexto completo.pdf.txtExtracted texttext/plain103472https://repositorio.ufla.br/bitstreams/c4f9fb3a-83dd-4055-b98e-d6cb280cffad/downloadcd2b26369e6c873ba9ef5ad3d089f173MD54falseAnonymousREAD2026-10-06Impactos da pesquisa.pdf.txtImpactos da pesquisa.pdf.txtExtracted texttext/plain3995https://repositorio.ufla.br/bitstreams/1dbb37aa-b49d-43ca-bc97-d040185879dc/downloada73f6412c31a9797c4e13a2bb2005685MD56falseAnonymousREAD2026-10-06THUMBNAILTexto completo.pdf.jpgTexto completo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3441https://repositorio.ufla.br/bitstreams/c2610d42-a43b-4eed-996d-0af4923b4b3d/download0ee534d39a97162eaf16d277c55ba83bMD55falseAnonymousREAD2026-10-06Impactos da pesquisa.pdf.jpgImpactos da pesquisa.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5057https://repositorio.ufla.br/bitstreams/9532d1b1-3373-4e4d-b5fe-77fefec477b9/download7f18402beec422b470a42f89a8de5abcMD57falseAnonymousREAD2026-10-061/602382025-09-08 09:22:35.347embargo2026-10-06oai:repositorio.ufla.br:1/60238https://repositorio.ufla.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufla.br/server/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2025-09-08T12:22:35Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)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
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes
dc.title.alternative.none.fl_str_mv Development of a graphical interface for the use of machine learning algorithms in image classification: a case study on seed grain selection
title Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes
spellingShingle Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes
Magalhães Júnior, Antonio Mendes
Ciências Exatas e Tecnológicas
Visão computacional
Reconhecimento de padrões
Descritores de imagens
Computer vision
Pattern recognition
Image descriptors
title_short Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes
title_full Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes
title_fullStr Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes
title_full_unstemmed Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes
title_sort Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes
author Magalhães Júnior, Antonio Mendes
author_facet Magalhães Júnior, Antonio Mendes
author_role author
dc.contributor.referee.none.fl_str_mv Guimarães, Paulo Henrique Sales
Pala, Luiz Otávio de Oliveira
Lacerda, Wilian Soares
Paixão, Crysttian Arantes
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Sáfadi, Thelma
dc.contributor.author.fl_str_mv Magalhães Júnior, Antonio Mendes
contributor_str_mv Sáfadi, Thelma
dc.subject.cnpq.fl_str_mv Ciências Exatas e Tecnológicas
topic Ciências Exatas e Tecnológicas
Visão computacional
Reconhecimento de padrões
Descritores de imagens
Computer vision
Pattern recognition
Image descriptors
dc.subject.por.fl_str_mv Visão computacional
Reconhecimento de padrões
Descritores de imagens
Computer vision
Pattern recognition
Image descriptors
description Brazil has consolidated its position as one of the largest global seed markets, generating bil- lions of reais each year. In this context, seed quality evaluation has become a crucial step for identifying damages — whether mechanical, physiological, or pathogenic — and for estimating their germination potential. However, the traditionally used methods, conducted by human eva- luators, present significant challenges, such as the subjectivity inherent in visual judgment and scalability limitations. Aiming to overcome these obstacles, Machine Learning methods such as Logistic Regression, Decision Trees, Random Forest, Artificial Neural Networks (ANN), and XGBoost have been applied, providing greater objectivity, speeding up the process, and redu- cing operational costs. However, the adoption of these techniques requires a considerable level of technical knowledge, which can hinder their practical implementation. This work aimed to develop an interactive graphical interface to facilitate the use of Machine Learning models for image classification, applicable not only to seeds but to any type of image with identifiable pat- terns through image descriptors. The application was built as a web tool based on the Shiny framework and the R language, allowing users with different levels of technical knowledge to complete the entire cycle of training and validation of models. The tool performs image pro- cessing techniques such as histogram equalization and segmentation and allows the selection of Machine Learning models and image descriptors to be extracted — including statistical, shape, geometric moments, and Haralick texture. Furthermore, the application enables the storage of generated models, making their future application in new analyses possible.
publishDate 2025
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2025-08-27T11:58:53Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2025-03-17
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MAGALHÂES JÚNIOR, Antonio. Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes. 2025. 124 p. Tese (Doutorado em em Estatística e Experimentação Agropecuária) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufla.br/handle/1/60238
identifier_str_mv MAGALHÂES JÚNIOR, Antonio. Desenvolvimento de uma interface gráfica para utilização de algoritmos de aprendizado de máquina na classificação de imagens : um estudo de caso na seleção de grãos de sementes. 2025. 124 p. Tese (Doutorado em em Estatística e Experimentação Agropecuária) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
url https://repositorio.ufla.br/handle/1/60238
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.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Lavras
Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas (ICET)
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Estatística e Experimentação Agropecuária
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFLA
dc.publisher.country.fl_str_mv brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Lavras
Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas (ICET)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFLA
instname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)
instacron:UFLA
instname_str Universidade Federal de Lavras (UFLA)
instacron_str UFLA
institution UFLA
reponame_str Repositório Institucional da UFLA
collection Repositório Institucional da UFLA
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufla.br/bitstreams/1f314a64-bff6-4add-83a0-a2887d67260f/download
https://repositorio.ufla.br/bitstreams/93579493-9848-43b9-870b-99e4340653af/download
https://repositorio.ufla.br/bitstreams/1b5b6450-79ab-452b-b20c-e432903f5271/download
https://repositorio.ufla.br/bitstreams/c4f9fb3a-83dd-4055-b98e-d6cb280cffad/download
https://repositorio.ufla.br/bitstreams/1dbb37aa-b49d-43ca-bc97-d040185879dc/download
https://repositorio.ufla.br/bitstreams/c2610d42-a43b-4eed-996d-0af4923b4b3d/download
https://repositorio.ufla.br/bitstreams/9532d1b1-3373-4e4d-b5fe-77fefec477b9/download
bitstream.checksum.fl_str_mv dc1a173fe9489e283d3a1f54f6ab2ab9
af4043007223271dd32f2fa3704e99ec
17aec8b43d71d10ff9157c75827d3a33
cd2b26369e6c873ba9ef5ad3d089f173
a73f6412c31a9797c4e13a2bb2005685
0ee534d39a97162eaf16d277c55ba83b
7f18402beec422b470a42f89a8de5abc
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)
repository.mail.fl_str_mv nivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.br
_version_ 1854947810912239616