Comparação da performance de três espectrômetros portáteis de infravermelho próximo para identificação de madeira mogno e espécies similares

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Priscila Veras dos Anjos
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: https://bdm.unb.br/handle/10483/26181
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2019.
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spelling Lopes, Priscila Veras dos AnjosBraga, Jez Willian BatistaPieruzzi, Fernanda PiccoloLOPES, Priscila Veras dos Anjos. Comparação da performance de três espectrômetros portáteis de infravermelho próximo para identificação de madeira mogno e espécies similares. 42 f., il. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química Tecnológica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://bdm.unb.br/handle/10483/26181Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2019.O mogno brasileiro, Swietenia macrophylla King, é uma espécie arbórea nativa da Amazônia ameaçada de extinção. Apresenta exploração restrita, de acordo com a legislação ambiental brasileira vigente. Devido a semelhança visual de sua madeira com a de outras espécies, o mogno por vezes é negociado como se fosse de outras espécies de legislação menos restritiva. A tecnologia NIR (near infrared), vem se mostrando como uma ferramenta promissora na análise da discriminação de espécies de madeira. Entretanto, para que a técnica possa ser utilizada para fins de fiscalização, faz-se necessário o carregamento dos modelos de discriminação em múltiplos equipamentos que, em campo, devem funcionar com a mesma eficiência. Assim, o objetivo principal deste trabalho é a comparação das respostas espectrais e o desempenho na discriminação da madeira de S. macrophylla de espécies visualmente semelhantes a partir de espectros de três espectrômetros NIR portáteis de mesma marca e modelo. Para o estudo, foram utilizadas madeiras de Cedrela odorata L. (cedro), Micropolis melinoniana (curupixá) e Erisma uncinatum (cedrinho), além da S. macrophylla. Os espectros obtidos em cada equipamento foram comparados entre si pela análise por componentes principais (PCA). A discriminação das espécies foi realizada a partir de modelos de discriminação por mínimo quadrados parciais (PLSR). O treinamento de cada modelo teve sua eficiência testada a partir da validação tanto de espectros obtidos com o mesmo equipamento quanto por espectros dos demais equipamentos. A partir da PCA, observou-se a distribuição dos espectros em agrupamentos distintos para cada equipamento, com maior separação entre o grupo de espectros do equipamento 1 em relação aos equipamentos 2 e 3. Em relação aos modelos de discriminação das espécies, aqueles desenvolvidos a partir de amostras de calibração e validação originadas de um mesmo equipamento tenderam a obter taxas de eficiência (TEF) acima de 95%. Ao se validar o modelo de calibração com espectros originados de outro equipamento, as TEFs tenderam a uma queda drástica, entre 0 e 67,5%. A construção de modelos utilizando espectros obtidos nos três equipamentos durante a fase de treinamento, permitiu com que a validação com espectros de diferentes origens apresentasse TEFs entre 70 a 100%. A aplicação de uma correção preliminar baseada na ortogonalização de parâmetros externos (EPO) permitiu uma aproximação das respostas espectrais dos equipamentos analisados. Conclui-se que existem diferenças espectrais entre os equipamentos, podendo ser minimizadas pela utilização de ferramentas como a EPO, cuja aplicação é uma perspectiva de continuidade deste trabalho.Submitted by Kathryn Araujo (kathrynaraujo@bce.unb.br) on 2020-11-16T15:35:36Z No. of bitstreams: 1 2019_PriscilaVerasDosAnjosLopes_tcc.pdf: 3263467 bytes, checksum: efa09613e4bcfec5eb5087bf908f5a64 (MD5)Approved for entry into archive by Diego Araújo Campos (diegoa@bce.unb.br) on 2020-12-15T02:00:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2019_PriscilaVerasDosAnjosLopes_tcc.pdf: 3263467 bytes, checksum: efa09613e4bcfec5eb5087bf908f5a64 (MD5)Made available in DSpace on 2020-12-15T02:00:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2019_PriscilaVerasDosAnjosLopes_tcc.pdf: 3263467 bytes, checksum: efa09613e4bcfec5eb5087bf908f5a64 (MD5)The Brazilian mahogany, Swietenia macrophylla King, is an endangered native species from Amazon under restricted exploitation according to the current Brazilian legislation. Due to the wood similarity with other species, its timber is sometimes traded as another species under less restrictive legislation. The NIR technology (Near Infrared) has been proving to be a promising tool in the analysis of wood species discrimination. However, the utilization of this technique during inspection activities requires that the discrimination models loaded on multiple equipment works properly, with same efficiency in the field. Thus, the main goal of this work is the comparison of the spectral responses and the discriminating models of S. Macrophylla wood from visually similar species from spectra obtained in three portable NIR equipment of same brand and model. For this study, samples of each wood specie as Cedrela odorata L. (Cedar), Micropolis melinoniana (Curupixá), Erisma uncinatum (Cedrinho), and S. macrophylla were used. The results obtained in each equipment were compared to each other by Principal Component Analysis (PCA). The species discrimination was performed from Partial Least Squares Regression (PLSR). The training of each model was tested by the validation with spectra obtained from the same equipment and the spectra obtained with other equipment. The PCA highlighted a spectrum distribution in distinct groups. The variation was higher between the equipment 1 comparing 2 and 3. Regarding the discrimination models of the species, those that were developed from calibration and validation samples of the same equipment tended to obtain efficiency rates (ER) above 95%. The ER tended to a drastic drop between 0 and 67,5% when the calibration model was validated with spectra obtained with other equipment, as expected according to the spectral differences observed between the equipment. The models whose trainings were made by mixing spectra obtained in the three equipments allowed ER between 70 to 100% after validation with spectra of different origins. The External Parameter Orthogonalizaton (EPO) application allowed a closer spectra response between the equipments analyzed. It can be concluded that there are spectral differences between the equipments even though they belong to the same brand and model or if they have the same time of use. The preliminary analyzes shows EPO as a promising tool on the attenuation of the differences between equipments and its application is a perspective of continuity of this work.A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar o trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.info:eu-repo/semantics/openAccessMognoQuimiometriaMadeira - pesquisaEspectroscopia de infravermelhoComparação da performance de três espectrômetros portáteis de infravermelho próximo para identificação de madeira mogno e espécies similaresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2020-12-15T02:00:59Z2020-12-15T02:00:59Z2019-12-12porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/26181/2/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD52ORIGINAL2019_PriscilaVerasDosAnjosLopes_tcc.pdf2019_PriscilaVerasDosAnjosLopes_tcc.pdfapplication/pdf3263467http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/26181/1/2019_PriscilaVerasDosAnjosLopes_tcc.pdfefa09613e4bcfec5eb5087bf908f5a64MD5110483/261812021-11-07 22:36:12.894oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712021-11-08T00:36:12Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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