Desenvolvimento de um método automatizado para estimar a massa dos componentes dos ovos de galinha por meio de visão computacional e inteligência artificial
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74134/tde-24042025-100716/ |
Resumo: | Nesta dissertação está descrito um método automatizado que estima a massa da casca, gema e clara de ovos de galinha, utilizando visão computacional e inteligência artificial. Foi construído um equipamento de coleta composto por câmera de alta resolução, sistema de iluminação RGBW e controle automatizado via Raspberry Pi, permitindo a captura padronizada de imagens durante o processo de ovoscopia. As imagens coletadas foram associadas a medições físicas precisas das massas dos componentes dos ovos, obtidas por pesagem analítica. Após o pré-processamento, incluindo segmentação e organização em um banco de dados, modelos de redes neurais convolucionais (CNNs) foram treinados para estimar as proporções dos componentes internos. Os resultados indicaram desempenho satisfatório, com erro percentual médio absoluto (MAPE) inferior a 4 para as predições, coeficiente de determinação (R²) de 0,97 para massa total e conteúdo interno, e 0,75 para a massa da clara. A pesquisa valida a hipótese de que o método proposto é eficaz, representando uma solução viável para automação e inspeção na indústria avícola, e sugere melhorias futuras, como a expansão do banco de dados e a aplicação de técnicas mais avançadas de segmentação. |
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Desenvolvimento de um método automatizado para estimar a massa dos componentes dos ovos de galinha por meio de visão computacional e inteligência artificialDevelopment of an automated method to estimate the mass of chicken egg components using computer vision and artificial intelligenceAprendizado de máquinaCandlingComputer visionConvolutional neural networksMachine learningOvoscopiaRedes neurais convolucionaisVisão computacionalNesta dissertação está descrito um método automatizado que estima a massa da casca, gema e clara de ovos de galinha, utilizando visão computacional e inteligência artificial. Foi construído um equipamento de coleta composto por câmera de alta resolução, sistema de iluminação RGBW e controle automatizado via Raspberry Pi, permitindo a captura padronizada de imagens durante o processo de ovoscopia. As imagens coletadas foram associadas a medições físicas precisas das massas dos componentes dos ovos, obtidas por pesagem analítica. Após o pré-processamento, incluindo segmentação e organização em um banco de dados, modelos de redes neurais convolucionais (CNNs) foram treinados para estimar as proporções dos componentes internos. Os resultados indicaram desempenho satisfatório, com erro percentual médio absoluto (MAPE) inferior a 4 para as predições, coeficiente de determinação (R²) de 0,97 para massa total e conteúdo interno, e 0,75 para a massa da clara. A pesquisa valida a hipótese de que o método proposto é eficaz, representando uma solução viável para automação e inspeção na indústria avícola, e sugere melhorias futuras, como a expansão do banco de dados e a aplicação de técnicas mais avançadas de segmentação.This dissertation developed an automated method to estimate the shell, yolk, and albumen mass of chicken eggs using computer vision and artificial intelligence. A collection system was built, comprising a high-resolution camera, RGBW lighting system, and automated control via Raspberry Pi, enabling standardized image capture during the candling process. The collected images were correlated with precise physical measurements of the egg components\' masses obtained through analytical weighing. After preprocessing, including segmentation and organization into a database, convolutional neural network (CNN) models were trained to estimate the proportions of the egg\'s internal components. The results demonstrated satisfactory performance, with a mean absolute percentage error (MAPE) below 4 for predictions, a coefficient of determination (R²) of 0.97 for total mass and internal content, and 0.75 for albumen mass. The study validates the hypothesis that the proposed method is effective, representing a viable solution for automation and inspection in the poultry industry. It also suggests future improvements, such as expanding the dataset and applying advanced segmentation techniques.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSilva, Ana Carolina de SousaFerraz Júnior, Aldrumont2024-12-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74134/tde-24042025-100716/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-05-13T13:15:31Zoai:teses.usp.br:tde-24042025-100716Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-05-13T13:15:31Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Nesta dissertação está descrito um método automatizado que estima a massa da casca, gema e clara de ovos de galinha, utilizando visão computacional e inteligência artificial. Foi construído um equipamento de coleta composto por câmera de alta resolução, sistema de iluminação RGBW e controle automatizado via Raspberry Pi, permitindo a captura padronizada de imagens durante o processo de ovoscopia. As imagens coletadas foram associadas a medições físicas precisas das massas dos componentes dos ovos, obtidas por pesagem analítica. Após o pré-processamento, incluindo segmentação e organização em um banco de dados, modelos de redes neurais convolucionais (CNNs) foram treinados para estimar as proporções dos componentes internos. Os resultados indicaram desempenho satisfatório, com erro percentual médio absoluto (MAPE) inferior a 4 para as predições, coeficiente de determinação (R²) de 0,97 para massa total e conteúdo interno, e 0,75 para a massa da clara. A pesquisa valida a hipótese de que o método proposto é eficaz, representando uma solução viável para automação e inspeção na indústria avícola, e sugere melhorias futuras, como a expansão do banco de dados e a aplicação de técnicas mais avançadas de segmentação. |
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