USO DO SENSOR KINECT PARA MEDIR A REGULARIDADE NA DISTRIBUIÇÃO DE FERTILIZANTES SÓLIDOS
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Data de Publicação: | 2012 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG |
Texto Completo: | http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/158 |
Resumo: | With the advent of computer vision, researchers have been investigating methods of capturing images of 3D objects and use this information in various fields such as medicine, architecture, education, among others. The launch of Xbox KinectTM sensor in November 2010 as an accessory to detect player movement, drew attention not only for its low cost, but also by providing information unencrypted, allowing their use for other tasks beyond videogames.This study explored the ability of the sensor to obtain distances of depth through its infrared camera and apply it to solving a problem in agronomy related to regularity in the distribution of fertilizers. It is known that irregularity in the distribution of fertilizers can cause serious problems to the crops such as excess or lack of nutrients, and lead to economic losses and environmental damage by the excess of nutrient applied. These problems are related to several factors, including the adjustments of distribution equipment or even the quality of fertilizers. To achieve the proposed goal, we developed a detailed study on the functioning of the sensor and test the accuracy of the calculations and measurements. Results showed 99.78% accuracy up to the detection area and volume occupied by the materials tested, with variations in tenths of a millimeter. A computer system was designed to obtain the fertilizer mass, calculating its volume using the sensor information knowing the density of each material. In validation experiments with fertilizers system reached up to 98.26% of accuracy with variations in tenths of grams of material estimated by the system and the actual mass measured by a precision balance. The system was tested on measurements of the mass of fertilizer on a belt in motion,simulating the application of a fertilizer rate. A hit above 98% from the estimated amount and the actual amount applied was obtained. The results suggest that it is feasible the use of KinectTM sensor for measuring the regularity in fertilizers distribution by using the methods and techniques experimented in this study. |
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Dissertação (Mestrado em Computação para Tecnologias em Agricultura) - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Ponta Grossa, 2012.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/158With the advent of computer vision, researchers have been investigating methods of capturing images of 3D objects and use this information in various fields such as medicine, architecture, education, among others. The launch of Xbox KinectTM sensor in November 2010 as an accessory to detect player movement, drew attention not only for its low cost, but also by providing information unencrypted, allowing their use for other tasks beyond videogames.This study explored the ability of the sensor to obtain distances of depth through its infrared camera and apply it to solving a problem in agronomy related to regularity in the distribution of fertilizers. It is known that irregularity in the distribution of fertilizers can cause serious problems to the crops such as excess or lack of nutrients, and lead to economic losses and environmental damage by the excess of nutrient applied. These problems are related to several factors, including the adjustments of distribution equipment or even the quality of fertilizers. To achieve the proposed goal, we developed a detailed study on the functioning of the sensor and test the accuracy of the calculations and measurements. Results showed 99.78% accuracy up to the detection area and volume occupied by the materials tested, with variations in tenths of a millimeter. A computer system was designed to obtain the fertilizer mass, calculating its volume using the sensor information knowing the density of each material. In validation experiments with fertilizers system reached up to 98.26% of accuracy with variations in tenths of grams of material estimated by the system and the actual mass measured by a precision balance. The system was tested on measurements of the mass of fertilizer on a belt in motion,simulating the application of a fertilizer rate. A hit above 98% from the estimated amount and the actual amount applied was obtained. The results suggest that it is feasible the use of KinectTM sensor for measuring the regularity in fertilizers distribution by using the methods and techniques experimented in this study.Com o advento da visão computacional, pesquisadores vêm investigando métodos de captura de imagens 3D de objetos e a utilização destas informações em diversas áreas como medicina, arquitetura, educação, entre outras. O lançamento do sensor Kinect Xbox, em novembro de 2010, como um acessório para detectar o movimento do jogador, chamou a atenção não só pelo baixo custo, mas também por disponibilizar informações sem criptografia, permitindo seu uso para outras tarefas além dos videogames. Neste trabalho foi explorada a capacidade do sensor em obter distâncias de profundidade por meio da sua câmera de infravermelho, e aplicá-las no estudo de um problema na área agronômica relacionado com a regularidade na distribuição de fertilizantes minerais. Isso porque a irregularidade na distribuição dos fertilizantes pode causar danos importantes às culturas, tanto pelo excesso como pela falta de nutrientes, e levar a perdas econômicas e danos ambientais pelo excesso de nutrientes aplicados. Esses problemas estão relacionados a diversos fatores, entre eles as regulagens de equipamentos de distribuição ou mesmo a qualidade dos fertilizantes. Para alcançar o objetivo proposto, realizou-se um estudo minucioso sobre o funcionamento do sensor e testes da precisão dos cálculos e medidas. Os resultados revelaram acerto de até 99,78% na detecção da área e volume ocupado pelos materiais testados, com variações em décimos de milímetros. Um sistema computacional foi desenvolvido para obter a massa dos fertilizantes, calculando seu volume por meio das informações do sensor, conhecendo-se a densidade de cada material. Nos experimentos de validação com fertilizantes, o sistema alcançou acerto de até 98,26%, com variações em décimos de gramas entre o material estimado pelo sistema e a massa real medida por balança de precisão. O sistema foi testado em medições da massa de fertilizantes em uma esteira em movimento, simulando a aplicação de uma dosagem, obtendo acerto acima de 98% entre a quantidade estimada e a quantidade real aplicada. Concluiu-se que a utilização do sensor Kinect é viável para medir a regularidade na distribuição de fertilizantes minerais sólidos,aplicando as metodologias e técnicas experimentadas nesse estudo.Made available in DSpace on 2017-07-21T14:19:36Z (GMT). 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