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Utilização de redes neurais artificiais na classificação de danos em sementes de girassol

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Redes Neurais Artificiais (RNAs) são reconhecidamente eficazes para a utilização em problemas de reconhecimento de padrões e classificação de dados. Este trabalho teve como objetivo a classificação de imagens radiografadas de sementes de girassol quanto ao seu nível de dano. Dessa maneira, as sementes de girassol foram radiografadas e as imagens geradas foram categorizadas em sementes cheias, com danos leves ou deformadas. Essas imagens foram redimensionadas buscando uniformizar suas dimensões e diminuir a quantidade de entradas para a RNA. Após isso, a equalização das imagens foi realizada, objetivando-se a melhora do contraste e assim acentuar as imperfeições presentes nas sementes. Uma RNA de topologia feed-forward e uma camada escondida foi utilizada e o conjunto de imagens foi dividido de forma aleatória, reservando parte das imagens para validação e teste da RNA treinada. Após mil treinos com cada configuração, o índice médio de acerto da RNA foi de aproximadamente 74,5% utilizando as três classes, de 77,4% para sementes cheias contra sementes com danos leves, 96,0% para sementes cheias contra sementes deformadas e 86,5% para sementes com danos leves contra sementes deformadas. Dessa forma, a abordagem utilizada pode ser aplicada para a classificação de sementes de forma automatizada, uma vez que obteve bons índices de acerto.

Abstract

Artificial Neural Networks (ANN’s) are recognized to be effective for use in pattern recognition and data classification problems. This work was aimed to classify Xray images of sunflower seeds as to their level of damage. Therefore, the sunflower seeds were radiographed and the generated images were categorized into full seeds, seeds with slight damages or deformed seeds. These images were resized in order to standardize their dimensions and decrease the number of entries to the ANN. After this, the equalization of the images was performed, aiming at improving the contrast and thus accentuating the imperfections present in the seeds. A feed-forward topology ANN and a hidden layer was used and the set of images was randomly divided, reserving part of the images for validation and testing of the trained ANN. After a thousand training sessions with each configuration, the average accuracy of the neural network was 74.5% using the three classes, from 77.4% for full seeds versus seeds with slight damage, 96,0% for full seeds versus deformed seeds and 86.5% for seeds with slight damage versus deformed seeds. Therefore, the approach used can be applied to the classification of seeds in an automated way, since it obtained good indexes of correctness.

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MAGALHÃES JUNIOR, A. M.; SANTOS, P. R.; SÁFADI, T. Utilização de redes neurais artificiais na classificação de danos em sementes de girassol. Sigmae, Alfenas, v. 8, n. 2, p. 569-575. 2019.

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