Extração e aprendizado de características espectrais em imagens de sensoriamento remoto de baixa altitude

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Prado, Paulo Victor de Souza
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/55/55134/tde-07042021-134258/
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo aplicar estratégias de pré-, pós-processamento e técnicas de aprendizado de máquina, para obter características de imagens capturadas por dispositivos de baixo custo em contextos agrícolas, de forma a melhorar detecção de cobertura vegetal. Os conhecimentos adquiridos a partir destas características podem ser usados diretamente nas práticas de agricultura de precisão; com a captação de dados feita através de dispositivos de baixo custo a implantação do sistema pode atingir diferentes categorias de agricultores de diversos países, principalmente os de países em desenvolvimento. Para a análise das técnicas de processamento de imagem e de aprendizado de máquina, utilizaremos bases de dados de imagens referentes a plantações, em um caso mais específico, plantações de feijão. É descrito um método não supervisionado, capaz de aprender a representação destes dados, sendo aptos a reconstituir sua entrada e utilizar como índices de vegetação ou ainda criar canais novo. Este modelo é conhecido como autoencoder. Os resultados obtidos com o modelo foram comparados com métodos clássicos da literatura que são capazes de estimar vegetação apenas com análises da composição RGB da imagem de entrada, chamados de Índices de Vegetação. Apesar dos índices de vegetação demonstrarem grande relevância para detecção de cobertura vegetal, o uso de auto-supervisão para reconstrução de canais de cor mostrou que é possível obter melhorias através da análise do erro da reconstrução.
id USP_1153d1247d1be0f98e320e12793341f7
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-07042021-134258
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Extração e aprendizado de características espectrais em imagens de sensoriamento remoto de baixa altitudeExtraction and learning of spectral-features in low altitude remote sensing imagesAprendizado de característicasFeature learningImage processingProcessamento de imagensRemote sensingSensoriamento remotoO presente trabalho tem como objetivo aplicar estratégias de pré-, pós-processamento e técnicas de aprendizado de máquina, para obter características de imagens capturadas por dispositivos de baixo custo em contextos agrícolas, de forma a melhorar detecção de cobertura vegetal. Os conhecimentos adquiridos a partir destas características podem ser usados diretamente nas práticas de agricultura de precisão; com a captação de dados feita através de dispositivos de baixo custo a implantação do sistema pode atingir diferentes categorias de agricultores de diversos países, principalmente os de países em desenvolvimento. Para a análise das técnicas de processamento de imagem e de aprendizado de máquina, utilizaremos bases de dados de imagens referentes a plantações, em um caso mais específico, plantações de feijão. É descrito um método não supervisionado, capaz de aprender a representação destes dados, sendo aptos a reconstituir sua entrada e utilizar como índices de vegetação ou ainda criar canais novo. Este modelo é conhecido como autoencoder. Os resultados obtidos com o modelo foram comparados com métodos clássicos da literatura que são capazes de estimar vegetação apenas com análises da composição RGB da imagem de entrada, chamados de Índices de Vegetação. Apesar dos índices de vegetação demonstrarem grande relevância para detecção de cobertura vegetal, o uso de auto-supervisão para reconstrução de canais de cor mostrou que é possível obter melhorias através da análise do erro da reconstrução.The present work proposes the application of pre- post-processing and machine learning strategies to extract features from images captured by low cost devices in agricultural contexts, in order to improve green coverage detection. The knowledge acquired from these features can be used directly in precision agriculture practices. Due to the fact of the data is captured by low cost devices, this system application can reach different categories of farmers from several countries, especially those from developing countries. For the analysis of the image processing and machine learning techniques, we will use databases reffering to plantations, in a more specific case, bean plantations. An unsupervised method is described, capable of learning the representiation of this data, being able to reconstruct its input and use it as vegetation indexes or create new channels. This model is known as autoencoder. The results obtained with the model were compared with classic methods in the literature that are able to estimate vegetation with only the analysis of the RGB components of the input image, called Vegetation Indexes. Although the vegetation indexes demonstrate great relevance for the coverage detection, the use of self-supervised for the reconstruction of color channels has shown that its possible to obtain improvements through the analysis of the reconstruction error.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPPonti, Moacir AntonelliPrado, Paulo Victor de Souza2021-02-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07042021-134258/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/openAccesspor2021-04-07T19:47:02Zoai:teses.usp.br:tde-07042021-134258Biblioteca 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:27212021-04-07T19:47:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Extração e aprendizado de características espectrais em imagens de sensoriamento remoto de baixa altitude
Extraction and learning of spectral-features in low altitude remote sensing images
title Extração e aprendizado de características espectrais em imagens de sensoriamento remoto de baixa altitude
spellingShingle Extração e aprendizado de características espectrais em imagens de sensoriamento remoto de baixa altitude
Prado, Paulo Victor de Souza
Aprendizado de características
Feature learning
Image processing
Processamento de imagens
Remote sensing
Sensoriamento remoto
title_short Extração e aprendizado de características espectrais em imagens de sensoriamento remoto de baixa altitude
title_full Extração e aprendizado de características espectrais em imagens de sensoriamento remoto de baixa altitude
title_fullStr Extração e aprendizado de características espectrais em imagens de sensoriamento remoto de baixa altitude
title_full_unstemmed Extração e aprendizado de características espectrais em imagens de sensoriamento remoto de baixa altitude
title_sort Extração e aprendizado de características espectrais em imagens de sensoriamento remoto de baixa altitude
author Prado, Paulo Victor de Souza
author_facet Prado, Paulo Victor de Souza
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ponti, Moacir Antonelli
dc.contributor.author.fl_str_mv Prado, Paulo Victor de Souza
dc.subject.por.fl_str_mv Aprendizado de características
Feature learning
Image processing
Processamento de imagens
Remote sensing
Sensoriamento remoto
topic Aprendizado de características
Feature learning
Image processing
Processamento de imagens
Remote sensing
Sensoriamento remoto
description O presente trabalho tem como objetivo aplicar estratégias de pré-, pós-processamento e técnicas de aprendizado de máquina, para obter características de imagens capturadas por dispositivos de baixo custo em contextos agrícolas, de forma a melhorar detecção de cobertura vegetal. Os conhecimentos adquiridos a partir destas características podem ser usados diretamente nas práticas de agricultura de precisão; com a captação de dados feita através de dispositivos de baixo custo a implantação do sistema pode atingir diferentes categorias de agricultores de diversos países, principalmente os de países em desenvolvimento. Para a análise das técnicas de processamento de imagem e de aprendizado de máquina, utilizaremos bases de dados de imagens referentes a plantações, em um caso mais específico, plantações de feijão. É descrito um método não supervisionado, capaz de aprender a representação destes dados, sendo aptos a reconstituir sua entrada e utilizar como índices de vegetação ou ainda criar canais novo. Este modelo é conhecido como autoencoder. Os resultados obtidos com o modelo foram comparados com métodos clássicos da literatura que são capazes de estimar vegetação apenas com análises da composição RGB da imagem de entrada, chamados de Índices de Vegetação. Apesar dos índices de vegetação demonstrarem grande relevância para detecção de cobertura vegetal, o uso de auto-supervisão para reconstrução de canais de cor mostrou que é possível obter melhorias através da análise do erro da reconstrução.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-02-03
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07042021-134258/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-07042021-134258/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815256780827000832