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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49592| ORCID: | http://orcid.org/0009-0000-1397-3723 |
| Tipo do documento: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Título: | Validação da plantabilidade em soja com uso de visão computacional |
| Título(s) alternativo(s): | Validation of soybean planting quality using computer vision |
| Autor(es): | Lemos, Arthur Alves |
| Primeiro orientador: | Hurtado, Sandro Manuel Carmelino |
| Primeiro membro da banca: | Catão, Hugo César Rodrigues Moreira |
| Segundo membro da banca: | Oliveira, Rayssa Camargo de |
| Resumo: | Este trabalho apresenta um fluxo de trabalho para aferição de plantabilidade em soja a partir de imagens pontuais obtidas por aeronave remotamente pilotada, integrando visão computacional, análise espacial e geoestatística. O estudo foi conduzido na Fazenda Mandaguari (Indianópolis- MG), pivô central 3-1 (talhão 1), com 14,13 ha. A aquisição de dados, realizada em 30 de outubro de 2025, seguiu duas etapas: (i) voo a aproximadamente 120 m AGL para geração de ortomosaico, MDE e MDT; e (ii) voo baixo por pontos, a aproximadamente 4 m AGL, com uma imagem por ponto no estádio VC. As imagens pontuais foram processadas por um modelo YOLOv8m de segmentação por instância treinado com tiles de 640 × 640 pixels, com divisão do conjunto de dados por ponto (foto/ponto). Na validação, foram obtidos mAP50(box)=0,963, mAP50(mask)=0,960, mAP50–95(box)=0,782, mAP50–95(mask)=0,715, precision(box)=0,918 e recall(box)=0,938. As máscaras segmentadas foram convertidas em centroides no QGIS, e um script em Python estimou a direção dominante de plantio, agrupou fileiras e calculou espaçamentos longitudinais entre plantas, classificando falhas e duplas de forma relativa ao espaçamento esperado em cada imagem. Como controle de qualidade do encadeamento entre centroides, pontos com drop_pct ≥ 25% foram tratados como falha severa de linking e removidos, resultando em n=39 para as análises descritivas e espaciais. Após o filtro, observaram-se medianas de %CV=65,20%, %duplas=8,93% e %falhas=18,68%. A krigagem ordinária permitiu gerar mapas temáticos e semivariogramas; entretanto, o I de Moran não indicou autocorrelação espacial significativa a 5% e a validação cruzada apresentou baixos R², sugerindo estrutura espacial fraca e capacidade preditiva limitada nas condições avaliadas. Conclui-se que o método é reprodutível e adequado para quantificar indicadores pontuais de plantabilidade, enquanto a robustez dos produtos espaciais depende de maior densidade amostral e/ou incorporação de covariáveis. |
| Abstract: | This study presents a workflow for assessing soybean planting quality from point-based imagery acquired by a remotely piloted aircraft, integrating computer vision, spatial analysis, and geostatistics. The study was conducted at Mandaguari Farm (Indianópolis, Minas Gerais, Brazil), center pivot 3-1 (Field 1), covering 14.13 ha. Data acquisition, performed on October 30, 2025, followed two stages: (i) a flight at approximately 120 m AGL to generate an orthomosaic and digital elevation and terrain models; and (ii) a low-altitude point-based flight at approximately 4 m AGL, with one image per sampling point at the VC growth stage. Point images were processed with a YOLOv8m instance-segmentation model trained on 640 × 640- pixel tiles using a point-level dataset split. Validation reached mAP50(box)=0.963, mAP50(mask)=0.960, mAP50–95(box)=0.782, mAP50–95(mask)=0.715, precision(box)=0.918, and recall(box)=0.938. Segmented masks were converted to centroids in QGIS, and a Python script estimated the dominant planting direction, grouped crop rows, and calculated within-row plant spacing, classifying skips and doubles relative to the expected spacing within each image. As a quality-control criterion for centroid linking, points with drop_pct ≥ 25% were treated as severe linking failures and removed, yielding n=39 for descriptive and spatial analyses. After filtering, median values were %CV=65.20%, %doubles=8.93%, and %skips=18.68%. Ordinary kriging was used to generate thematic maps and variograms; however, Moran's I did not indicate significant spatial autocorrelation at the 5% level, and cross-validation yielded low R² values, indicating weak spatial structure and limited predictive performance under the evaluated conditions. The workflow was reproducible and suitable for quantifying point-level planting-quality indicators, whereas stronger spatial products will require higher sampling density and/or additional covariates. |
| Palavras-chave: | Agricultura de precisão Aeronave remotamente pilotada Geoestatística Krigagem ordinária Precision agriculture Remotely piloted aircraft Geostatistics Ordinary kriging |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editora: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Referência: | LEMOS, Arthur Alves. Validação da plantabilidade em soja com uso de visão computacional. 2026. 23 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Agronomia) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49592 |
| Data de defesa: | 7-Mar-2026 |
| Aparece nas coleções: | TCC - Agronomia (Uberlândia) |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
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