Exportar este item: EndNote BibTex

Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/4936
Tipo do documento: Dissertação
Título: Estimatição de eclosão em imagens de ovos do carrapato bovino baseado em redes neurais convolucionais
Título(s) alternativo(s): Hatching estimation in bovine tick egg images based on convolutional neural networks
Autor: SANTOS, Igor Silva 
Primeiro orientador: SILVA, Aristófanes Corrêa
Primeiro coorientador: COSTA JUNIOR, Livio Martins
Primeiro membro da banca: SILVA, Aristófanes Corrêa
Segundo membro da banca: COSTA JÚNIOR, Livio Martins
Terceiro membro da banca: CAVALCANTE, André Borges
Quarto membro da banca: LOPES, Welber Daniel Zanetti
Resumo: O carrapato bovino é um ectoparasito que acarreta perdas acima de três bilhões de dólares anualmente na bovinocultura Brasileira, seja pela transmissão de doenças ou pela redução na qualidade nos produtos derivados. O uso de carrapaticidas químicos é a forma mais comum de controle. Para escolher o carrapaticida mais eficaz, testes são realizados em laboratório. Fêmeas ingurgitadas são utilizadas como amostras e imersas em soluções comerciais de carrapaticidas de diferentes classes químicas. Os parâmetros avaliados incluem peso das fêmeas, postura de ovos e a percentagem de eclodibilidade das larvas, que é determinada por contagem de ovos não eclodidos (inférteis) e larvas (férteis) após aproximadamente 45 dias do início. Esse processo de contagem é normalmente realizado manualmente, o que consome muito tempo e é repetitivo e cansativo, e por isso, a presente dissertação tem como objetivo a automação desse procedimento. Neste contexto propõe-se um método computacional para contabilizar e estimar o percentual de eclodibilidade baseado em técnicas de processamento de imagens e aprendizado de profundo, que segue o fluxo: pré-processamento, segmentação inicial, segmentação dos ovos; classificação e contagem dos ovos. O método propõe uma arquitetura de rede neural convolucional com a inclusão do mecanismo de atenção suave, denominado de DenseNetSA, que foi comparada com outras arquiteturas de rede. O método alcança resultados promissores com a rede DenseNetSA para o grupo com 6 imagens, com 98% dos ovos férteis e 88,67% dos ovos inférteis classificados corretamente. Para o grupo com 3 imagens, 98% dos ovos férteis e 90,3% dos ovos inférteis foram classificados corretamente. O percentual de eclosão apresentarou os seguintes valores: 96,35% ± 3,33; 95,98% ± 3,5; 0,0% ± 0,0 para os grupos com 3 imagens nas populações Piracanjuba, Desterro e Barbalha, respectivamente; e 94,41% ± 3,84; 95,93% ± 2,36; 0,0% ± 0,0 para os grupos com 6 imagens nas populações Piracanjuba, Desterro e Barbalha, respectivamente. Não houve diferença estatística entre os métodos avaliados. O método automático de predição da porcentagem de eclosão de larvas de R. microplus foi validado e mostrou-se eficaz, com considerável redução no tempo de obtenção dos resultados.
Abstract: The cattle tick is an ectoparasite that causes losses of more than 3 billion dollars annually in cattle farming in Brazil, either by the transmission of diseases or by the reduction in the quality of the derived products. The use of chemical acaricides is the most common form of control. To choose the most effective acaricide, tests are carried out in the laboratory. Engorged females are used as samples and immersed in commercial solutions of different chemical classes. The parameters evaluated include weight of females, egg laying and the percentage of hatchability of larvae, which is determined by counting fertile and infertile eggs. This counting process is usually performed manually, which consumes a lot of time and is repetitive and tiring, and therefore, this dissertation aims to automate this procedure. In this context, a computational method is proposed to account for and estimate the percentage of hatchability based on image processing and deep learning techniques, which follows the flow: pre-pocessing, slide extraction, egg segmentation; classification and counting of eggs. The method proposes a convolutional neural network architecture with the inclusion of soft attention mechanisms, called DenseNetSA, which was compared with other network architectures. The method achieves promising results with the DenseNetSA network for the group with 6 images, with 98% of fertile eggs and 88.67% of infertile eggs correctly classified. For the group with 3 images, 98% of the fertile eggs and 90.3% of the infertile eggs were correctly classified. The percentage of hatching presented the following values: 96.35% ± 3.33; 95.98% ± 3.5; 0.0% ± 0.0 for the groups with three images in the Piracanjuba, Desterro and Barbalha populations, respectively; and 94.41% ± 3.84; 95.93% ± 2.36; 0.0% ± 0.0 for the groups with six images in the Piracanjuba, Desterro and Barbalha populations, respectively. There was no statistical difference between the evaluated methods. The automatic method for predicting the hatching percentage of R. microplus larvae was validated and proved to be effective, with considerable reduction in time to obtain results.
Palavras-chave: aprendizagem profunda;
ovos férteis;
processamento de imagem;
carrapato;
atenção suave;
deep learning;
fertile eggs;
image processing;
tick;
gentle attention.
Área(s) do CNPq: Ciência da Computação
Engenharia Agrícola
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: SANTOS, Igor Silva. Estimatição de eclosão em imagens de ovos do carrapato bovino baseado em redes neurais convolucionais. 2023. 65 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/4936
Data de defesa: 7-Jul-2023
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
IGORSILVASANTOS.pdfDissertação de Mestrado11,67 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.