Desenvolvimento de software para extração de índices de vegetação com base em processamento de imagens
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74134/tde-23112021-152545/ |
Resumo: | Através das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), a agricultura passa pela sua quarta evolução. Métodos computacionais para auxílio à tomada de decisões e planejamento têm sido desenvolvidos, permitindo ao setor ampliar seu controle sobre a produção, reduzir custos, aumentar produtividade e a rentabilidade. Tecnologias como sensores, fotografias de drones e técnicas de visão computacional ajudam na obtenção de informações nas lavouras e pastagens. Apesar de haver muitas opções tecnológicas, o uso de tais tecnologias ainda é uma realidade distante para muitos agricultores e pecuaristas. Por meio de índices de vegetação extraídos de imagens de folhas isoladas das plantas é possível explorar as propriedades espectrais da vegetação. Tendo em vista este cenário, o intuito deste trabalho foi desenvolver um software capaz de calcular índices de vegetação com base em imagens de folhas utilizando câmeras RGB de baixo custo de um aparelho celular. Um software web para processamento de imagens foi implementado em linguagem PHP com objetivo de extrair as bandas correspondentes de vermelho (R), verde (G) e azul (B) das imagens, que serviram de base para determinar os índices de vegetação (IVs). Por se tratar de um software web (WebApp) com layout responsivo, seu acesso pode ser realizado de qualquer computador com navegador (browser), tablet ou smartphone com acesso à internet, além de oferecer uma experiência de uso muito similar à de um aplicativo nativo. O software calcula através dos valores médios do RGB os seguintes IVs: R, G, B, RN, GN, BN, H, S, V, Varigreen, DGCI, ExG, ExR, ExGR, MExG, CIVE, VEG e COM. Um software de processamento de imagens, usado em campo, tem potencial para extrair IVs que podem ser utilizados para diversos fins como sensoriamento remoto de plantações, quantificar e estimar concentrações de nitrogênio e identificar doenças em plantas. |
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Desenvolvimento de software para extração de índices de vegetação com base em processamento de imagens Software development for extracting vegetation indices based on image processingSmartphoneWebappAgriculturaAgriculturePHPPHPRGBRGBSmartphoneWebappAtravés das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), a agricultura passa pela sua quarta evolução. Métodos computacionais para auxílio à tomada de decisões e planejamento têm sido desenvolvidos, permitindo ao setor ampliar seu controle sobre a produção, reduzir custos, aumentar produtividade e a rentabilidade. Tecnologias como sensores, fotografias de drones e técnicas de visão computacional ajudam na obtenção de informações nas lavouras e pastagens. Apesar de haver muitas opções tecnológicas, o uso de tais tecnologias ainda é uma realidade distante para muitos agricultores e pecuaristas. Por meio de índices de vegetação extraídos de imagens de folhas isoladas das plantas é possível explorar as propriedades espectrais da vegetação. Tendo em vista este cenário, o intuito deste trabalho foi desenvolver um software capaz de calcular índices de vegetação com base em imagens de folhas utilizando câmeras RGB de baixo custo de um aparelho celular. Um software web para processamento de imagens foi implementado em linguagem PHP com objetivo de extrair as bandas correspondentes de vermelho (R), verde (G) e azul (B) das imagens, que serviram de base para determinar os índices de vegetação (IVs). Por se tratar de um software web (WebApp) com layout responsivo, seu acesso pode ser realizado de qualquer computador com navegador (browser), tablet ou smartphone com acesso à internet, além de oferecer uma experiência de uso muito similar à de um aplicativo nativo. O software calcula através dos valores médios do RGB os seguintes IVs: R, G, B, RN, GN, BN, H, S, V, Varigreen, DGCI, ExG, ExR, ExGR, MExG, CIVE, VEG e COM. Um software de processamento de imagens, usado em campo, tem potencial para extrair IVs que podem ser utilizados para diversos fins como sensoriamento remoto de plantações, quantificar e estimar concentrações de nitrogênio e identificar doenças em plantas.By means of Information and Communication Technologies (ICT), agriculture is undergoing its fourth evolution. Computational methods were developed to support decision making and planning, allowing the sector to expand control over production, save costs, increase productivity and profitability. Technologies such as sensors, drone photography and computer vision techniques help to obtain information about crops and pastures. Although there are many technological options, the use of these technologies is still a distant reality for many owners and ranchers. Through vegetation indices extracted from the right leaves of plants it is possible to explore how the spectral properties of vegetation. Given this scenario, the objective of this work was to develop a software capable of calculating vegetation indices from images of low-cost RGB compensation sheets from a mobile device. A web software for image processing was implemented in PHP language to extract the corresponding bands of red (R), green (G) and blue (B) from the images, which served as the basis for the determination of vegetation index (VIs). As it is a web software (webApp) with a responsive layout, it can be accessed from any computer with a browser (browser), tablet or smartphone with internet access, in addition to offering a user experience very similar to that of a native application. The software calculates through the average RGB values of the following IVs: RG, B, RN, GN, BN, H, S, V, VARIgreen, DGCI, ExG, ExR, ExGR, MExG, CIVE, VEG and COM. Image Processing Software, used in the field, has the potential to extract IVs that can be used for various purposes, such as remote crop sensing, quantification and estimation of nitrogen operations, and identification of plant disease.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPereira, Lilian Elgalise TechioVirgilio, Adriano Aparecido2021-08-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74134/tde-23112021-152545/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-12-09T20:46:19Zoai:teses.usp.br:tde-23112021-152545Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-12-09T20:46:19Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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