dissertação

Identificação do estádio de Maturação de frutos de café com a utilização de visão computacional

Carregando...
Imagem de Miniatura

Notas

Editores

Título da Revista

ISSN da Revista

Título de Volume

Editor

Universidade Federal de Lavras

Faculdade, Instituto ou Escola

Escola de Engenharia (EENG)

Departamento

Programa de Pós-Graduação

Programa de Pós Graduação em Engenharia de Sistemas e Automação

Agência de fomento

Fundação de Amapro á Pesquisas de Minas Gerais (FAPEMIG)

Tipo de impacto

Tecnológico
Econômicos

Áreas Temáticas da Extensão

Meio ambiente
Tecnologia e produção

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

ODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
ODS 12: Consumo e produção responsáveis

Dados abertos

Resumo

Este trabalho propõe e apresenta os resultados de um sistema baseado em visão computa- cional para identificação de diferentes estádios de maturação de frutos de café. Esta identificação possui papel crucial no momento da colheita, pois o grau de maturação influencia diretamente na qualidade do produto final. O sistema foi desenvolvido utilizando a arquitetura cliente-servidor, no qual uma aplicação mobile (cliente) é responsável por capturar fotos e enviar para uma aplica- ção web (servidor), onde a imagem é processada por um modelo de Deep Learning (Mask RCNN ou YOLOv8). Após o processamento, as informações obtidas são devolvidas à aplicação mobile para visualização do usuário. Toda comunicação foi feita via protocolo HTTPS. Visando lidar com problemas de rede e de assincronia, em ambos os lados do sistema existe um banco de dados ar- mazenando todas as fotos e informações. Foram obtidos resultados relacionados ao processamento das imagens, em três diferentes contextos: (i) para frutos verdes, verde-cana, cereja e passas/secas, (ii) para frutos verdes e maduros, e (iii) identificação de frutos (contagem) independente do estádio de maturação. O modelo de Mask RCNN apresentou o melhor desempenho quando os resultados foram comparados, apresentando um APE médio no contexto (iii) de 9,61%, no contexto (i) o me- nor APE obtido foi de 9,12% para a classe verde-cana e no contexto (ii) obtendo seu menor APE para classe maduro, no valor de 8,22%. O sistema web foi desenvolvido, tendo seu servidor im- plementado em Python, onde o modelo de Deep Learning com melhor desempenho (Mask RCNN) foi integrado. A aplicação mobile foi implementada com o uso do framework React Native, sendo capaz de enviar fotos e receber relatórios do servidor.

Abstract

This work proposes and presents the results of a system based on computer vision for iden- tifying different maturation stages of coffee fruits. This identification plays a crucial role at the time of harvest, as the degree of maturation directly influences the quality of the final product. The system was developed using client-server architecture, in which a mobile application (client) is res- ponsible for capturing photos and sending them to a web application (server), where the image is processed by a Deep Learning model (Mask RCNN or YOLOv8 ). After processing, the informa- tion obtained is returned to the mobile application for user viewing. All communication was done via HTTPS protocol. In order to deal with network and asynchrony problems, on both sides of the system there is a database storing all photos and information. Results related to image processing were obtained in three different contexts: (i) for green, sugarcane, cherry and raisin/dried fruits, (ii) for green and ripe fruits, and (iii) fruit identification (counting) regardless of the stage of matu- ration. The Mask RCNN model presented the best performance when the results were compared, presenting an average APE in context (iii) of 9.61%, in context (i) the lowest APE obtained was 9.12% for the green-cane class and in the context (ii) obtaining its lowest APE for the mature class, in the amount of 8.22%. The web system was developed, with its server implemented in Python, where the best performing Deep Learning model (Mask RCNN) was integrated. The mobile appli- cation was implemented using the React Native framework, being able to send photos and receive reports from the server.

Keywords

Precision coffee farming, Computacional vision, Pattern recognition

Descrição

Área de concentração

Sistemas Inteligentes

Linha de pesquisa

Agência de desenvolvimento

Marca

Objetivo

Procedência

Impacto da pesquisa

Resumen

ISBN

DOI

Citação

FERNANDES, Alysson Alves. Identificação do estádio de Maturação de frutos de café com a utilização de visão computacional. 2026. 74 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas e Automação) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2024.

Link externo

Avaliação

Revisão

Suplementado Por

Referenciado Por

Licença Creative Commons

Exceto quando indicado de outra forma, a licença deste item é descrita como Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil