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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.100.2022.tde-19122022-132426
Documento
Autor
Nome completo
Danilo Souza de Assunção
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2022
Orientador
Banca examinadora
Biscaro, Helton Hideraldo (Presidente)
Francoy, Tiago Mauricio
Hirata Junior, Roberto
Título em português
Classificação automática de espécies de abelhas utilizando rede neural convolucional com técnicas de aumento de dados e transferência de aprendizado
Palavras-chave em português
Aumento de dados
CNN
Morfologia das asas
Reconhecimento de espécies
Reconhecimento de espécies de abelhas
Reconhecimento por imagens digitais
Redes Neurais Convolucionais
Transferência de aprendizado
Resumo em português
O processo de classificação de espécies de abelhas é uma atividade importante para a preservação das abelhas, pois possibilita o estabelecimento de estratégias mais precisas de conservação ao obter informações detalhadas de uma determinada espécie numa localidade específica. A realização automática da análise estatística da morfologia das abelhas se convém devido às despesas necessárias nos processos de identificação manual, e, para esta análise morfológica, o conjunto de características extraídos a partir das asas têm se mostrado uma eficiente maneira para a identificação das espécies utilizando métodos estatísticos ou computacionais. O aprendizado profundo tem sido amplamente aplicado em atividades relacionadas à visão computacional. Diferente dos métodos tradicionais de aprendizado de máquina, o modelo de aprendizado profundo pode aprender características automaticamente a partir de uma grande quantidade de instâncias de dados, e não requer a assistência de um especialista no domínio para a extração destas características. No aprendizado profundo, as Redes Neurais Convolucionais (CNN) são bem conhecidas por seu sucesso em muitas tarefas de visão computacional. Neste trabalho foi desenvolvido um método utilizando CNN para classificação de espécies de abelhas através da morfologia de suas asas através do auxílio de técnicas de aumento de dados e transferência de aprendizado. A solução desenvolvida atingiu resultados superiores a 97% para acurácia e medida F.
Título em inglês
Automatic classification of bee species using CNN with data augmentation and transfer learning techniques
Palavras-chave em inglês
CNN
Convolutional Neural Networks
Data augmentation
Digital image recognition
Recognition of bee species
Species recognition
Transfer learning
Wing morphology
Resumo em inglês
Bees' species classification process turns out to be an important activity in bee preservation, as it makes it possible to establish more precise conservation strategies when obtaining detailed information about a specific species and also for a specific location. The automatic realization of the visual analysis of the morphology of the bees is convenient due to the necessary expenses in the processes of manual identification, and, for this morphological analysis, the sets of characteristics extracted from the wings have shown to be an efficient way for the identification of the species using statistical methods. Deep learning has been widely applied in activities related to computer vision. Unlike traditional machine learning methods, the deep learning model can automatically learn resources from a large number of data samples and does not require the assistance of an expert in the field to extract these characteristics. In deep learning, Convolutional Neural Networks (CNN) are well known for their success in many computer vision tasks. In this work, a method was developed using CNN to classify bee species through the morphology of their wings using data augmentation and transfer learning techniques. The developed solution achieved results above 97% for accuracy and F score.
 
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Data de Publicação
2023-12-19
 
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