Inteligência artificial e imagens termográficas infravermelha para avaliação de secagem de sementes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Pinheiro, Romário de Mesquita
Orientador(a): Gadotti, Gizele Ingrid
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Sementes
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/13951
Resumo: Reduzir perdas e aumentar a produtividade são dois fatores que precisam ser superados. A ciência e tecnologia de sementes consiste no papel importante para impulsionar o alto rendimento produtivo das culturas agrícolas. Com isso, busca-se através de inserção da tecnologia, resultados promissores com métodos eficazes na solução dos problemas gerados na cadeia sementeira. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de inovações tecnológicas como aprendizado de máquina não supervisionado no desempenho de equipamento agrícola e a termográfia infravermelha no processo de secagem de sementes. Para avaliar o desempenho de secagem em secadores por inteligência artificial foram coletados dados de secadores convectivos, com base em: i) total de secadores trabalhados; ii) tempo de duração de secagem (horas); iii) percentual de umidade na entrada e saída do produto (%); e iv) diferenças de umidade entres ambas (%). Foi utilizado modelos de treinamento Filtered Clusterer, K-means e filtro Resample, para agrupar dados com base em suas similaridades. O algoritmo juntamente com os filtros demonstrou ser eficiente na classificação não supervisionada, identificando e minimizando similaridade inter-cluster do sistema fixo definindo em classes distintas dentro do conjunto de dados. Para analisar os efeitos da eficiência de secagem com o uso de secador com formato octógono e dimensões 6,65 x 2,50 x 3,25 m, com capacidade de 17 t, foi utilizado uma câmera térmica na faixa espectral de 7,5-13 μm, sendo considerado a radiação por três frações dependentes do comprimento de onda, absorbância (a), refletividade (r) e transmitância (t), onde foi possível identificar falhas problemáticas de temperatura durante a secagem. Conclui-se que ambas as tecnologias são promissoras para avaliar o processo de secagem facilitando a intepretação dos dados e a detecção de termogramas.
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spelling 2024-08-31T00:17:12Z2024-08-302024-08-31T00:17:12Z2022-10-24PINHEIRO, Romário de Mesquita. Inteligência artificial e imagens termográficas infravermelha para avaliação de secagem de sementes. 2022. 100 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Sementes) - Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade federal de Pelotas, Pelotas, 2022.http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/13951Reduzir perdas e aumentar a produtividade são dois fatores que precisam ser superados. A ciência e tecnologia de sementes consiste no papel importante para impulsionar o alto rendimento produtivo das culturas agrícolas. Com isso, busca-se através de inserção da tecnologia, resultados promissores com métodos eficazes na solução dos problemas gerados na cadeia sementeira. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de inovações tecnológicas como aprendizado de máquina não supervisionado no desempenho de equipamento agrícola e a termográfia infravermelha no processo de secagem de sementes. Para avaliar o desempenho de secagem em secadores por inteligência artificial foram coletados dados de secadores convectivos, com base em: i) total de secadores trabalhados; ii) tempo de duração de secagem (horas); iii) percentual de umidade na entrada e saída do produto (%); e iv) diferenças de umidade entres ambas (%). Foi utilizado modelos de treinamento Filtered Clusterer, K-means e filtro Resample, para agrupar dados com base em suas similaridades. O algoritmo juntamente com os filtros demonstrou ser eficiente na classificação não supervisionada, identificando e minimizando similaridade inter-cluster do sistema fixo definindo em classes distintas dentro do conjunto de dados. Para analisar os efeitos da eficiência de secagem com o uso de secador com formato octógono e dimensões 6,65 x 2,50 x 3,25 m, com capacidade de 17 t, foi utilizado uma câmera térmica na faixa espectral de 7,5-13 μm, sendo considerado a radiação por três frações dependentes do comprimento de onda, absorbância (a), refletividade (r) e transmitância (t), onde foi possível identificar falhas problemáticas de temperatura durante a secagem. Conclui-se que ambas as tecnologias são promissoras para avaliar o processo de secagem facilitando a intepretação dos dados e a detecção de termogramas.Reducing losses and increasing productivity are two factors that need to be overcome. Seed science and technology are essential in boosting the high productive yield of crops. With this, it is sought through the insertion of technology, promising results with practical methods in solving the problems generated in the seed chain. The objective of this work was to evaluate the use of technological innovations through machine learning and infrared thermography in the seed drying process. Data from convective dryers were collected to evaluate the drying performance in machine learning dryers, based on: i) the total number of dryers worked; ii) drying duration time (hours); iii) the percentage of moisture at the entrance and exit of the product (%), and iv) differences in humidity between both (%). Filtered Clusterer, K-means, and Resample filter training models were used to group data based on their similarities. The algorithm and the filters proved efficient in unsupervised classification, identifying and minimizing the fixed system's inter-cluster similarity and defining distinct classes within the data set. To analyze the effects of drying efficiency using a thermal camera with a spectral range of 7.5-13 μm, radiation by three wavelength-dependent fractions, absorbance (a), reflectivity (r), and transmittance (t). The dryer measuring 6.65 x 2.50 x 3.25 m was used, with a 17 t octagon shape. Where it was possible to identify problematic temperature failures during drying, it is concluded that both technologies are promising for evaluating the drying process, facilitating data interpretation, and detecting thermograms.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de SementesUFPelBrasilCC BY-NC-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCIENCIAS AGRARIASAGRONOMIAAprendizado de máquinaQualidade de sementesTermografiaInteligência artificialMachine learningSeed qualityThermographyArtificial intelligenceInteligência artificial e imagens termográficas infravermelha para avaliação de secagem de sementesArtificial intelligence and infrared thermographic images for evaluation of seed dryinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://orcid.org/0000-0003-0484-8351http://lattes.cnpq.br/3522836335385738http://lattes.cnpq.br/4110765012494684Gadotti, Gizele IngridPinheiro, Romário de Mesquitareponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-867http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/13951/2/license.txtfbd6c74465857056e3ca572d7586661bMD52open accessTEXTTese_Romario_de_Mesquita_Pinheiro.pdf.txtTese_Romario_de_Mesquita_Pinheiro.pdf.txtExtracted texttext/plain224738http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/13951/3/Tese_Romario_de_Mesquita_Pinheiro.pdf.txt7ff5f2d5df86f110a0008fa69a6fd490MD53open accessTHUMBNAILTese_Romario_de_Mesquita_Pinheiro.pdf.jpgTese_Romario_de_Mesquita_Pinheiro.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1257http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/13951/4/Tese_Romario_de_Mesquita_Pinheiro.pdf.jpg2f5932a9a93dcf4bde9b930662ae0b3cMD54open accessORIGINALTese_Romario_de_Mesquita_Pinheiro.pdfTese_Romario_de_Mesquita_Pinheiro.pdfapplication/pdf2062541http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/13951/1/Tese_Romario_de_Mesquita_Pinheiro.pdf323553c5397a100aa6bd23fbaea91e35MD51open accessprefix/139512024-08-31 03:02:55.302open accessoai:guaiaca.ufpel.edu.br:prefix/13951VG9kb3Mgb3MgaXRlbnMgZGVzc2EgY29tdW5pZGFkZSBzZWd1ZW0gYSBsaWNlbsOnYSBDcmVhdGl2ZSBDb21tb25zLg==Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufpel.edu.br/oai/requestrippel@ufpel.edu.br || repositorio@ufpel.edu.br || aline.batista@ufpel.edu.bropendoar:2024-08-31T06:02:55Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca - Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)false
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