Deep learning na análise dos testes de tetrazólio e de pureza física de sementes de Urochloa brizantha cv. Marandu

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rayane Aguiar Alves
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/36081
Resumo: A análise computacional de imagens associada à Mask R-CNN (Mask Region-based Convolutional Neural Network) pode ser utilizada para automação e aprimoramento de diversas avaliações rotineiras, como o teste de tetrazólio e análise de pureza de sementes. O teste de tetrazólio é considerado um dos testes mais rápidos na avaliação de viabilidade de sementes, sendo altamente dependente da experiência e capacidade do avaliador para classificação dos resultados, sendo assim um teste subjetivo. A análise de pureza física é uma determinação obrigatória para comercialização de sementes e indica a qualidade física de lotes. Assim, objetivou-se verificar a eficiência da automação computacional na análise dos testes de tetrazólio e de pureza física de sementes de Urochloa brizantha cv. Marandu por meio do Mask R-CNN. O experimento foi conduzido em Montes Claros. Foram utilizados lotes de sementes de Brachiaria, provenientes de locais comerciais. Para obtenção das imagens, nos dois testes, foi utilizado um escâner de mesa (Hp Officejet 4500 Desktop). O teste de tetrazólio foi realizado de acordo com as Regras de Análises de Sementes (solução de 0,1%, por 5 horas, a 40 ºC)(BRASIL, 2009). Cada um dos dois fragmentos das sementes foi colocado sobre a placa de vidro do escâner com a parte corada voltada para baixo. Para automação da classificação dos resultados do teste de tetrazólio, foram utilizadas 4 repetições por lote e cada repetição possuiu 50 sementes. Já para a automação da análise de pureza foram escaneadas 5 proporções de pureza, sendo que cada proporção possuía duas amostras de 10 gramas cada uma. As redes neurais apresentaram alta eficiência ao classificar os resultados do teste de tetrazólio, apresentando valores de acurácia superiores a 80%, e acurácia geral em torno de 91%. Também obteve eficiência na estimação da pureza física dos lotes avaliados, com altos coeficientes de determinação. Logo, a automação da análise dos testes de tetrazólio e análise de pureza em sementes de Urochloa brizantha cv. Marandu é viável por meio da técnica Mask R-CNN.
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Assim, objetivou-se verificar a eficiência da automação computacional na análise dos testes de tetrazólio e de pureza física de sementes de Urochloa brizantha cv. Marandu por meio do Mask R-CNN. O experimento foi conduzido em Montes Claros. Foram utilizados lotes de sementes de Brachiaria, provenientes de locais comerciais. Para obtenção das imagens, nos dois testes, foi utilizado um escâner de mesa (Hp Officejet 4500 Desktop). O teste de tetrazólio foi realizado de acordo com as Regras de Análises de Sementes (solução de 0,1%, por 5 horas, a 40 ºC)(BRASIL, 2009). Cada um dos dois fragmentos das sementes foi colocado sobre a placa de vidro do escâner com a parte corada voltada para baixo. Para automação da classificação dos resultados do teste de tetrazólio, foram utilizadas 4 repetições por lote e cada repetição possuiu 50 sementes. Já para a automação da análise de pureza foram escaneadas 5 proporções de pureza, sendo que cada proporção possuía duas amostras de 10 gramas cada uma. As redes neurais apresentaram alta eficiência ao classificar os resultados do teste de tetrazólio, apresentando valores de acurácia superiores a 80%, e acurácia geral em torno de 91%. Também obteve eficiência na estimação da pureza física dos lotes avaliados, com altos coeficientes de determinação. Logo, a automação da análise dos testes de tetrazólio e análise de pureza em sementes de Urochloa brizantha cv. Marandu é viável por meio da técnica Mask R-CNN.The computational image analysis associated with the Mask R-CNN (Mask Region-based Convolutional Neural Network) can be used to automate and improve several routine evaluations, such as the tetrazolium test and seed purity analysis. The tetrazolium test is considered one of the fastest tests in the evaluation of seed viability, being highly dependent on the experience and ability of the evaluator to classify the results, thus being a subjective test. The analysis of physical purity is a mandatory determination for commercialization of seeds and indicates the physical quality of lots. Thus, the objective was to verify the efficiency of computational automation in the analysis of the tetrazolium and physical purity tests of Urochloa brizantha cv. Marandu through the Mask R-CNN. The experiment was conducted in Montes Claros. Batches of Brachiaria seeds from commercial locations were used. To obtain the images, in both tests, a flatbed scanner (Hp Officejet 4500 Desktop) was used. The tetrazolium test was performed according to the Seed Analysis Rules (0.1% solution, for 5 hours, at 40 ºC) (BRASIL, 2009). Each of the two fragments of the seeds was placed on the scanner glass plate with the colored part facing downwards. To automate the classification of the results of the tetrazolium test, 4 repetitions per lot were used and each repetition had 50 seeds. As for the automation of the purity analysis, 5 purity proportions were scanned, each proportion having two samples of 10 grams each. The neural networks showed high efficiency when classifying the results of the tetrazolium test, presenting accuracy values above 80%, and general accuracy around 91%. It also obtained efficiency in the estimation of the physical purity of the evaluated lots, with high coefficients of determination. Therefore, the automation of the analysis of tetrazolium tests and purity analysis in seeds of Urochloa brizantha cv. Marandu is viable using the Mask R-CNN technique.FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Produção VegetalUFMGBrasilICA - INSTITUTO DE CIÊNCIAS AGRÁRIASSementesQualidadeCapim-maranduDeep learningRedes neurais convolucionaisDeep learning na análise dos testes de tetrazólio e de pureza física de sementes de Urochloa brizantha cv. Maranduinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdissertação correta.pdfdissertação correta.pdfapplication/pdf2299268https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36081/1/disserta%c3%a7%c3%a3o%20correta.pdff21d5dc428b60af24ed52cca5d7f4c3fMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/36081/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD521843/360812023-05-22 15:35:39.582oai:repositorio.ufmg.br:1843/36081TElDRU7Dh0EgREUgRElTVFJJQlVJw4fDg08gTsODTy1FWENMVVNJVkEgRE8gUkVQT1NJVMOTUklPIElOU1RJVFVDSU9OQUwgREEgVUZNRwoKQ29tIGEgYXByZXNlbnRhw6fDo28gZGVzdGEgbGljZW7Dp2EsIHZvY8OqIChvIGF1dG9yIChlcykgb3UgbyB0aXR1bGFyIGRvcyBkaXJlaXRvcyBkZSBhdXRvcikgY29uY2VkZSBhbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRk1HIChSSS1VRk1HKSBvIGRpcmVpdG8gbsOjbyBleGNsdXNpdm8gZSBpcnJldm9nw6F2ZWwgZGUgcmVwcm9kdXppciBlL291IGRpc3RyaWJ1aXIgYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIChpbmNsdWluZG8gbyByZXN1bW8pIHBvciB0b2RvIG8gbXVuZG8gbm8gZm9ybWF0byBpbXByZXNzbyBlIGVsZXRyw7RuaWNvIGUgZW0gcXVhbHF1ZXIgbWVpbywgaW5jbHVpbmRvIG9zIGZvcm1hdG9zIMOhdWRpbyBvdSB2w61kZW8uCgpWb2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBjb25oZWNlIGEgcG9sw610aWNhIGRlIGNvcHlyaWdodCBkYSBlZGl0b3JhIGRvIHNldSBkb2N1bWVudG8gZSBxdWUgY29uaGVjZSBlIGFjZWl0YSBhcyBEaXJldHJpemVzIGRvIFJJLVVGTUcuCgpWb2PDqiBjb25jb3JkYSBxdWUgbyBSZXBvc2l0w7NyaW8gSW5zdGl0dWNpb25hbCBkYSBVRk1HIHBvZGUsIHNlbSBhbHRlcmFyIG8gY29udGXDumRvLCB0cmFuc3BvciBhIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBxdWFscXVlciBtZWlvIG91IGZvcm1hdG8gcGFyYSBmaW5zIGRlIHByZXNlcnZhw6fDo28uCgpWb2PDqiB0YW1iw6ltIGNvbmNvcmRhIHF1ZSBvIFJlcG9zaXTDs3JpbyBJbnN0aXR1Y2lvbmFsIGRhIFVGTUcgcG9kZSBtYW50ZXIgbWFpcyBkZSB1bWEgY8OzcGlhIGRlIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gcGFyYSBmaW5zIGRlIHNlZ3VyYW7Dp2EsIGJhY2stdXAgZSBwcmVzZXJ2YcOnw6NvLgoKVm9jw6ogZGVjbGFyYSBxdWUgYSBzdWEgcHVibGljYcOnw6NvIMOpIG9yaWdpbmFsIGUgcXVlIHZvY8OqIHRlbSBvIHBvZGVyIGRlIGNvbmNlZGVyIG9zIGRpcmVpdG9zIGNvbnRpZG9zIG5lc3RhIGxpY2Vuw6dhLiBWb2PDqiB0YW1iw6ltIGRlY2xhcmEgcXVlIG8gZGVww7NzaXRvIGRlIHN1YSBwdWJsaWNhw6fDo28gbsOjbywgcXVlIHNlamEgZGUgc2V1IGNvbmhlY2ltZW50bywgaW5mcmluZ2UgZGlyZWl0b3MgYXV0b3JhaXMgZGUgbmluZ3XDqW0uCgpDYXNvIGEgc3VhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBjb250ZW5oYSBtYXRlcmlhbCBxdWUgdm9jw6ogbsOjbyBwb3NzdWkgYSB0aXR1bGFyaWRhZGUgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCB2b2PDqiBkZWNsYXJhIHF1ZSBvYnRldmUgYSBwZXJtaXNzw6NvIGlycmVzdHJpdGEgZG8gZGV0ZW50b3IgZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzIHBhcmEgY29uY2VkZXIgYW8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZNRyBvcyBkaXJlaXRvcyBhcHJlc2VudGFkb3MgbmVzdGEgbGljZW7Dp2EsIGUgcXVlIGVzc2UgbWF0ZXJpYWwgZGUgcHJvcHJpZWRhZGUgZGUgdGVyY2Vpcm9zIGVzdMOhIGNsYXJhbWVudGUgaWRlbnRpZmljYWRvIGUgcmVjb25oZWNpZG8gbm8gdGV4dG8gb3Ugbm8gY29udGXDumRvIGRhIHB1YmxpY2HDp8OjbyBvcmEgZGVwb3NpdGFkYS4KCkNBU08gQSBQVUJMSUNBw4fDg08gT1JBIERFUE9TSVRBREEgVEVOSEEgU0lETyBSRVNVTFRBRE8gREUgVU0gUEFUUk9Dw41OSU8gT1UgQVBPSU8gREUgVU1BIEFHw4pOQ0lBIERFIEZPTUVOVE8gT1UgT1VUUk8gT1JHQU5JU01PLCBWT0PDiiBERUNMQVJBIFFVRSBSRVNQRUlUT1UgVE9ET1MgRSBRVUFJU1FVRVIgRElSRUlUT1MgREUgUkVWSVPDg08gQ09NTyBUQU1Cw4lNIEFTIERFTUFJUyBPQlJJR0HDh8OVRVMgRVhJR0lEQVMgUE9SIENPTlRSQVRPIE9VIEFDT1JETy4KCk8gUmVwb3NpdMOzcmlvIEluc3RpdHVjaW9uYWwgZGEgVUZNRyBzZSBjb21wcm9tZXRlIGEgaWRlbnRpZmljYXIgY2xhcmFtZW50ZSBvIHNldSBub21lKHMpIG91IG8ocykgbm9tZXMocykgZG8ocykgZGV0ZW50b3IoZXMpIGRvcyBkaXJlaXRvcyBhdXRvcmFpcyBkYSBwdWJsaWNhw6fDo28sIGUgbsOjbyBmYXLDoSBxdWFscXVlciBhbHRlcmHDp8OjbywgYWzDqW0gZGFxdWVsYXMgY29uY2VkaWRhcyBwb3IgZXN0YSBsaWNlbsOnYS4KCg==Repositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2023-05-22T18:35:39Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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