Deep Learning aplicado à classificação em nível de pixel de variedades de culturas por imagens multiespectrais

dc.contributor.advisor-co1Oliveira, Bruna Mendes de
dc.contributor.advisor1Costa, Ronaldo Martins da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7080590204832262
dc.contributor.referee1Costa, Ronaldo Martins da
dc.contributor.referee2Soares, Fabrízzio Alphonsus Alves de Melo Nunes
dc.contributor.referee3Leitão Júnior, Plínio de Sá
dc.contributor.referee4Arraut, Eduardo Moraes
dc.contributor.referee5Costa, Kelton Augusto Pontara da
dc.creatorKai, Priscila Marques
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8210180026970752
dc.date.accessioned2025-01-21T17:18:12Z
dc.date.available2025-01-21T17:18:12Z
dc.date.issued2024-11-06
dc.description.abstractThe classification of different crop varieties still faces significant challenges due to their similar spectral characteristics. To address this issue, the integration of remote sensing techniques with deep learning methods offers a promising solution by analyzing pixel-level data based on spectral bands, band combinations, and vegetation indices. In this study, we developed a cross-deep neural network methodology, referred to as DCN-S, with a case study focused on the classification of sugarcane varieties. The methodology was applied to remote sensing data from cultivation areas in the state of Goiás, Brazil, collected between 2019 and 2021. The DCN-S model was compared with traditional classifiers, such as k-Nearest Neighbors (kNN), Support Vector Machines (SVM), and Random Forest, as well as other neural network configurations. The results indicated that the DCN-S model achieved competitive accuracy in validation scenarios, including temporal variety considerations when compared to other studies in the literature. Moreover, the model excelled in classifying varieties without requiring the separation of developmental stages, surpassing traditional methods. Performance improvements were further observed after applying a voting process. Finally, this work’s main contributions include developing an approach for classifying agricultural varieties by combining deep learning with remote sensing data and validating this methodology in a practical scenario. The results highlight the potential of the DCN-S model to outperform traditional techniques, offering a tool for automated agricultural monitoringeng
dc.description.resumoA classificação de diferentes variedades ainda enfrenta desafios significativos devido à semelhança nas características espectrais dos cultivos. Para abordar esse problema, a integração de técnicas de sensoriamento remoto com métodos de aprendizado profundo oferece uma solução promissora, analisando dados de pixeis com base em bandas espectrais, combinações de bandas e índices de vegetação. Neste trabalho, desenvolvemos uma metodologia de rede neural profunda cruzada, denominada DCN-S, com estudo de caso voltado para a classificação de variedades de cana-de-açúcar. A metodologia foi aplicada em dados de sensoriamento remoto de áreas de cultivo no estado de Goiás, coletados entre 2019 e 2021. O modelo DCN-S foi comparado com classificadores tradicionais, como kNN, SVM e Floresta Aleatória, além de outras configurações de redes neurais. Os resultados indicaram que o modelo DCN-S obteve uma acurácia competitiva em cenários de validação, incluindo a consideração de variedade temporal, quando comparado a outras investigações presentes na literatura. Além disso, o modelo se destacou na classificação de variedades sem a necessidade de separação das fases de desenvolvimento, superando os métodos tradicionais, com melhoria na performance do modelo após a aplicação de um processo de votação. Finalmente, as principais contribuições deste trabalho incluem o desenvolvimento de uma abordagem para a classificação de variedades agrícolas, combinando aprendizado profundo com dados de sensoriamento remoto, e a validação dessa metodologia em um cenário prático. Os resultados evidenciam o potencial do modelo DCN-S em superar técnicas tradicionais, oferecendo uma ferramenta para o monitoramento agrícola de forma automatizada
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.identifier.citationKAI, P. M. Deep Learning aplicado à classificação em nível de pixel de variedades de culturas por imagens multiespectrais. 103 f. 2024. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2024.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13788
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentInstituto de Informática - INF (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computação (INF)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCana-de-açúcarpor
dc.subjectClassificaçãopor
dc.subjectAprendizado profundopor
dc.subjectSugarcaneeng
dc.subjectClassificationeng
dc.subjectDeep Learningeng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.titleDeep Learning aplicado à classificação em nível de pixel de variedades de culturas por imagens multiespectrais
dc.title.alternativeDeep Learning applied to pixel-level classificationof crop varieties by multispectral imageseng
dc.typeTese

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