Visión por computadora para el manejo de plagas y enfermedades en cultivos de papa.
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Date
2021
Authors
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Publisher
Universidad de Concepción.
Abstract
La papa es el tercer cultivo más importante a nivel mundial con 300 millones de toneladas
métricas producidas anualmente. En Chile corresponde al gremio más numeroso del país
con casi 60 mil agricultores de este cultivo. La amenaza de una posible plaga o enfermedad
que cause pérdidas o bajas en los rendimientos de los cultivos de papa, es una realidad
que se vive día a día, siendo los principales afectados los agricultores a pequeña escala.
Para poder combatir y tomar decisiones de manera correcta y oportuna, resulta esencial la
disponibilidad de herramientas que permitan la detección temprana de enfermedades que
afecten a los cultivos. En este estudio se formula el uso de técnicas de aprendizaje
profundo como una alternativa viable para enfrentar esta problemática, sustentándose en
la alta efectividad que poseen las redes neuronales convolucionales al momento de
resolver la tarea de clasificar imágenes. Se utilizaron imágenes de hojas de papa obtenidas
del conjunto de datos PlantVillage e imágenes de tubérculos obtenidas del conjunto de
datos Fruit360 con adición de imágenes de recopilación propia, como entrada para
modelos entrenados a partir de las arquitecturas VGG16 y DenseNet201. Como resultado
se obtuvo un modelo capaz de diferenciar entre las clases sana, tizón temprano y tizón
tardío con una precisión del 98.44% para el caso de las hojas, y un modelo capaz de
diferenciar entre las clases sana, tizón tardío y sarna común con una precisión del 96.88%
para el caso de los tubérculos, además, se generaron visualizaciones de los mapas de
características, de las principales capas convolucionales de la red VGG16, permitiendo
una interpretación y análisis visual.
Description
Tesis para optar al grado de Magíster en Ingeniería Industrial.
Keywords
Visión por Computador, Procesamiento de Imagen, Asistida por Computador, Redes Neurales (Ciencia de la Computación), Papas, Cultivos, Enfermedades y Plagas, Detección, Detección, Procesamiento de Datos