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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Influência da variação de limiar de segmentação em sistemas de mensuração de parâmetros radicular
metadata.dc.creator: Oliveira, Maria Carolina de
metadata.dc.contributor.advisor1: Falate, Rosane
metadata.dc.contributor.referee1: Andrade, Mauren Louise Sguario Coelho de
metadata.dc.contributor.referee2: Senger, Luciano José
metadata.dc.description.resumo: Na agronomia, a mensuração do comprimento, diâmetro e volume do sistema radicular serve para indicar se o cultivo está se desenvolvendo conforme o previsto, e auxiliar na decisão da aplicação de insumos no solo viabilizando melhorar a saúde e a produtividade do cultivo. No entanto, essa medição deve ser minuciosa desde a separação das amostras, aquisição das imagens e utilização do software. O maior desafio computacional nesse caso é a automatização para a separação das raízes do fundo da imagem. A maioria dos softwares existentes fornecem melhores resultados quando o usuário participa desse processo definindo os parâmetros, como o limiar. O trabalho proposto avalia a sensibilidade dos softwares WinRhizo, RoMe e TMM na variação do limiar, e tem por objetivo indicar a faixa de limiar adequado para imagens de raízes de milho adquiridas pelo escâner Epson Perfection V700 Photo, em 300dpi, com a tampa aberta, em modo colorido, profissional, formato BMP. Primeiramente os softwares foram testados com amostras de fios de náilon a fim de aferir sua acurácia. As amostras dos fios foram testadas com valores de limiar de 0 a 255 intervalados em 11 unidades, sendo elencando o limiar com menor erro relativo percentual médio (ERP) para ser variado em 5 unidades acima e abaixo. No caso de amostras de fios de náilon, o limiar 25 foi o de melhor desempenho para os sistemas TMM e WinRhizo, com ERP de 3,99% e 4,12%, respectivamente, e o 21 para o sistema RoMe, com ERP de 69,72%. Aplicando esses limares para medir raízes de milho, obteve-se ERPs acima de 48% para os três sistemas, inviabilizando utilizar estes limiares como referência para raízes. Repetindo-se o procedimento para encontrar o limiar adequado para as raízes lavadas de milho, obteve-se ERPs de 13%, 17% e 34% com os valores de limiares 42, 43 e 28, respectivamente para os sistemas WinRhizo, TMM e RoMe. Entretanto, observados os coeficientes de determinação (R²) e o desvio padrão (DP) juntamente com os ERPs resultantes, a análise conclusiva foi a definição de uma faixa de limiares adequada para os três sistemas. Para medição de raízes, com DP abaixo de 15%, ERPs abaixo de 20%, e R² variando entre 0,933 a 0,965, a faixa de limiar entre 34 e 44 foi definida como adequada para o sistema WinRhizo. Para o sistema TMM, mantendo o mesmo DP e ERPs anteriores, mas com coeficientes de determinação de 0,943 e 0,967, os valores adequados de limiares são 25, 34, e 41 a 43. Para o sistema RoMe, a faixa de limiares adequados elencada foi a com ERPs até 35%: 29 a 30, com DP próximo de 20% e R² por volta de 0,82.
Abstract: In agronomy, measuring length, diameter and volume of the root system serves to indicate whether the crop is developing as planned, and to assist in the decision to apply fertilizers to the soil, making it possible to improve the health and productivity of the crop. However, this measurement must be meticulous since the separation of the samples, acquisition of the images and use of the software. The biggest computational challenge in this case is automation for separating the roots from the background of the image. Most existing software provides better results when the user participates in this process by setting the parameters, such as the threshold. The proposed work evaluates the sensitivity of the WinRhizo, RoMe and TMM software in the threshold variation, and aims to indicate the best threshold value for images of corn roots acquired by the scanner Epson Perfection V700 Photo, at 300 dpi, with the lid open, in colorful, professional mode, BMP format. First, the software was tested with nylon yarn images. They were tested with threshold values from 0 to 255 interval in 11 units, listing the mean relative error (RE) with the best results to be varied in 5 units above and below. The threshold value of 25 was the one with the best performance for the TMM and WinRhizo systems, and the value of 21 for the RoMe system. The RE of the WinRhizo, TMM and RoMe systems, for these threshold values were 3.99%, 4.12% and 69.72%, respectively. Applying this value to measure corn root images, REs of 49%, 79% and 87% were obtained for the WinRhizo, RoMe and TMM systems respectively. Repeating the procedure to find the best threshold value for the washed roots, REs of 13%, 17% and 34% were obtained with threshold values 42, 43 and 28, respectively for WinRhizo, TMM and RoMe systems. However, observing the determination coefficients (R²) and the standard deviation (SD) with the resulting REs, the conclusive analysis was the definition of an appropriate range of thresholds for the three systems. For root measurement, with SD<15%, RE<20%, and R² ranging from 0.933 to 0.965, the threshold range between 34 and 44 was defined as appropriate for the WinRhizo system. For the TMM system, for the same SD and RE as before, but with R² of 0.943 and 0.967, the appropriate threshold values are 25, 34, and 41 to 43. For the RoMe system, the threshold range adequate was listed with REs<35%: 29 to 30, with approximately SD=20%, and R²=0.82.
Keywords: Medição de raízes
Limiar
Comprimento
Milho
WinRhizo
TMM
RoMe
Root Measurement
Threshold
Length
Corn
WinRhizo
TMM
RoMe
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Informática
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós Graduação Computação Aplicada
Citation: OLIVEIRA, Maria Carolina de. Influência da variação de limiar de segmentação em sistemas de mensuração de parâmetros radicular. 2020. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2020.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3335
Issue Date: 4-Dec-2020
Appears in Collections:Programa de Pós Graduação Computação Aplicada

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