Redes neurais convolucionais para classificar a maturação de frutos de café
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Uberlândia
Brasil Programa de Pós-graduação em Agricultura e Informações Geoespaciais |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36614 http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.359 |
Resumo: | The price of coffee is strongly influenced by the quality of its fruits. This quality is built during its development, by providing adequate nutrition, climate, and health conditions. Defining the best time to harvest is fundamental to ensure this quality. The use of technology in agriculture has contributed to the rural producers for the development of management techniques that allow better growth and development of the plantations. The objective of this work was to develop a computational method using Convolutional Neural Networks, capable of identifying coffee fruits and their ripeness, which will later be embedded in a mobile application to define the ideal time to harvest coffee, helping the producer in the decision-making process. The work was developed using images of coffee fruits from rural properties in the cities of Romaria-MG and Monte Carmelo-MG. The images were collected following the physiological maturation of the coffee fruits. These images were analyzed, selected, and labeled by five specialists, forming the image bank. After the image bank was created, three neural network models were selected to be trained with the images. After adjustments, the best model was chosen to develop the prototypes. Two prototypes were developed, one classifies the image with an output of harvesting or not harvesting and the other classifies the maturation stages of the fruits. The results achieved through computer simulations were satisfactory, the harvest or not to harvest prototype reached accuracy results higher than 92%. |
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Redes neurais convolucionais para classificar a maturação de frutos de caféConvolutional neural networks to classify the maturation of coffee fruitsMobileNetMobileNetV2NASNetMobileColheita do CaféInteligência ArtificialCoffee HarvestArtificial IntelligenceCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::MECANIZACAO AGRICOLAAgronomiaCafé - CultivoInteligência artificialRedes neurais (Computação)Café - MaturaçãoThe price of coffee is strongly influenced by the quality of its fruits. This quality is built during its development, by providing adequate nutrition, climate, and health conditions. Defining the best time to harvest is fundamental to ensure this quality. The use of technology in agriculture has contributed to the rural producers for the development of management techniques that allow better growth and development of the plantations. The objective of this work was to develop a computational method using Convolutional Neural Networks, capable of identifying coffee fruits and their ripeness, which will later be embedded in a mobile application to define the ideal time to harvest coffee, helping the producer in the decision-making process. The work was developed using images of coffee fruits from rural properties in the cities of Romaria-MG and Monte Carmelo-MG. The images were collected following the physiological maturation of the coffee fruits. These images were analyzed, selected, and labeled by five specialists, forming the image bank. After the image bank was created, three neural network models were selected to be trained with the images. After adjustments, the best model was chosen to develop the prototypes. Two prototypes were developed, one classifies the image with an output of harvesting or not harvesting and the other classifies the maturation stages of the fruits. The results achieved through computer simulations were satisfactory, the harvest or not to harvest prototype reached accuracy results higher than 92%.Dissertação (Mestrado)A formação do preço do café é fortemente influenciada pela qualidade dos seus frutos. Essa qualidade é construída durante o seu desenvolvimento, fornecendo condições de nutrição, clima e sanidade adequadas. Definir o melhor momento para a colheita é fundamental para assegurar essa qualidade. O uso da tecnologia na agricultura tem contribuído com produtores rurais para o desenvolvimento de técnicas de manejo que permitem maior crescimento e desenvolvimento das lavouras. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método computacional utilizando redes neurais convolucionais, capaz de identificar frutos de café e sua maturação, que posteriormente será embarcado em um aplicativo mobile para definir o momento ideal de colheita do café, auxiliando o produtor na tomada de decisão. O trabalho foi desenvolvido utilizando imagens de frutos de café de propriedades rurais dos municípios de Romaria-MG e Monte Carmelo-MG. As imagens foram coletadas acompanhando a maturação fisiológica dos frutos de café, essas imagens foram analisadas, selecionadas e rotuladas por cinco especialistas, formando o banco de imagens. Após a criação do banco de imagens foram selecionados três modelos de redes neurais para serem treinados com as imagens, após ajustes o melhor modelo foi escolhido para desenvolver os protótipos. Foram desenvolvidos dois protótipos, um classifica a figura com saída de colher ou não colher e outro classifica os estádios de maturação dos frutos. Os resultados alcançados através de simulações computacionais foram satisfatórios, o protótipo colher ou não colher alcançou resultados de acurácia superiores a 92%.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Agricultura e Informações GeoespaciaisAssis, Gleice Aparecida dehttp://lattes.cnpq.br/2230699314456127Rinaldi, Paula Cristina Natalinahttp://lattes.cnpq.br/6507436140274009Alvarenga, Cleyton Batista dehttp://lattes.cnpq.br/6700553445159048Carneiro, Murillo Guimarãeshttp://lattes.cnpq.br/8158868389973535Avelar, Rogner Carvalhohttp://lattes.cnpq.br/9132939308653162Alves, Enrique Anastaciohttp://lattes.cnpq.br/5345762839720874Santos, Darlisson Medeiros2022-12-19T12:05:05Z2022-12-19T12:05:05Z2022-02-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, Darlisson Medeiros. Redes neurais convolucionais para classificar a maturação de frutos de café. 2022. 63 f. Dissertação (Mestrado em Agricultura e Informações Geoespaciais) - Universidade Federal de Uberlândia, Monte Carmelo, MG, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.359https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36614http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.359porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2022-12-27T12:41:35Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/36614Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2022-12-27T12:41:35Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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The price of coffee is strongly influenced by the quality of its fruits. This quality is built during its development, by providing adequate nutrition, climate, and health conditions. Defining the best time to harvest is fundamental to ensure this quality. The use of technology in agriculture has contributed to the rural producers for the development of management techniques that allow better growth and development of the plantations. The objective of this work was to develop a computational method using Convolutional Neural Networks, capable of identifying coffee fruits and their ripeness, which will later be embedded in a mobile application to define the ideal time to harvest coffee, helping the producer in the decision-making process. The work was developed using images of coffee fruits from rural properties in the cities of Romaria-MG and Monte Carmelo-MG. The images were collected following the physiological maturation of the coffee fruits. These images were analyzed, selected, and labeled by five specialists, forming the image bank. After the image bank was created, three neural network models were selected to be trained with the images. After adjustments, the best model was chosen to develop the prototypes. Two prototypes were developed, one classifies the image with an output of harvesting or not harvesting and the other classifies the maturation stages of the fruits. The results achieved through computer simulations were satisfactory, the harvest or not to harvest prototype reached accuracy results higher than 92%. |
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