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Campo DCValorLengua/Idioma
dc.creatorFerraz, Hericles Felipe-
dc.date.accessioned2026-08-21T16:29:12Z-
dc.date.available2026-08-21T16:29:12Z-
dc.date.issued2026-07-17-
dc.identifier.citationFERRAZ, Hericles Felipe. Avaliação temporal da detecção de deficiências nutricionais em folhas de café por deep learning. 2026. 148 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.11030.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49734-
dc.description.abstractThe diagnosis of nutritional deficiencies in coffee cultivation, a cornerstone of Brazilian agribusiness, is traditionally reactive and subjective. This work proposes a temporal analysis for the early detection of nutritional stress, with the objective of determining from which point in time symptoms become visually discriminative for deep learning models. To this end, three deep learning architectures were systematically compared, namely ResNet50, a Vision Transformer (ViT-B/16), and a hybrid CNN-ViT model, in the classification of six nutritional deficiencies (N, P, K, Ca, Mg, S) and a control class, using an RGB image dataset collected over five months. The results of 98 experiments demonstrate that the performance of the classifiers is strongly dependent on the symptom stage, with the best observed performance in the configuration that retains the final 40% of the experimental period. Under the standardized protocol adopted, the ResNet50 architecture outperformed the Hybrid CNN-ViT, which in turn outperformed the ViT-B/16, with the convolutional architecture reaching a maximum accuracy of 77.97% with 512 × 512 pixel images, against 71.68% for the Hybrid and 67.74% for the ViT-B/16. An exploratory interpretability analysis via Grad-CAM produced activation maps visually consistent with the expected agronomic symptomatology of each deficiency. Under the controlled experimental conditions, the inductive locality bias of CNNs proved more suitable for capturing foliar texture patterns in this domain, and temporal analysis is crucial for understanding the limits and potential of automated early detection.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectRedes Neurais Convolucionaispt_BR
dc.subjectConvolutional Neural Networkspt_BR
dc.subjectVision Transformerspt_BR
dc.subjectVision Transformerspt_BR
dc.subjectModelos Híbridospt_BR
dc.subjectHybrid Modelspt_BR
dc.subjectInterpretabilidadept_BR
dc.subjectInterpretabilitypt_BR
dc.subjectDeficiências Nutricionaispt_BR
dc.subjectNutritional Deficienciespt_BR
dc.subjectDiagnóstico Foliarpt_BR
dc.subjectFoliar Diagnosispt_BR
dc.subjectAgricultura de Precisãopt_BR
dc.subjectPrecision Agriculturept_BR
dc.titleAvaliação temporal da detecção de deficiências nutricionais em folhas de café por deep learningpt_BR
dc.title.alternativeTemporal evaluation of nutrient deficiency detection in coffee leaves by deep learningpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Ribeiro, Thiago Pirola-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8887726177714522pt_BR
dc.contributor.advisor1Escarpinati, Mauricio Cunha-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5939941255055989pt_BR
dc.contributor.referee1Travençolo, Bruno Augusto Nassif-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2590427557264952pt_BR
dc.contributor.referee2Vieira, Marcelo Andrade da Costa-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6440928185249259pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5144509983249713pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoO diagnóstico de deficiências nutricionais na cafeicultura, um pilar do agronegócio brasileiro, é tradicionalmente reativo e subjetivo. Este trabalho propõe uma análise temporal para a detecção precoce de estresses nutricionais, com o objetivo de determinar a partir de que momento os sintomas se tornam visualmente discriminativos para modelos de aprendizado profundo. Para isso, comparou-se sistematicamente o desempenho de três arquiteturas de deep learning, sendo elas ResNet50, Vision Transformer (ViT-B/16) e um modelo híbrido CNN-ViT, na classificação de seis deficiências nutricionais (N, P, K, Ca, Mg, S) e uma classe de controle, com um conjunto de dados de imagens RGB coletadas ao longo de cinco meses. Os resultados de 98 experimentos demonstram que o desempenho dos classificadores é fortemente dependente do estágio dos sintomas, com melhor desempenho observado na configuração que retém os 40% temporais finais do período experimental. Sob o protocolo padronizado adotado, a arquitetura ResNet50 superou o Híbrido CNN-ViT, que por sua vez superou o ViT-B/16, com acurácia máxima de 77,97% para a arquitetura convolucional com imagens de 512 × 512 pixels, contra 71,68% do Híbrido e 67,74% do ViT-B/16. A análise exploratória de interpretabilidade via Grad-CAM produziu mapas de ativação visualmente compatíveis com a sintomatologia agronômica esperada para cada deficiência. Conclui-se que, nas condições controladas do experimento, o viés indutivo de localidade das CNNs mostrou-se mais adequado para a captura de padrões texturais foliares neste domínio, e que a análise temporal é crucial para entender os limites e o potencial da detecção precoce automatizada.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computaçãopt_BR
dc.sizeorduration148pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::PROCESSAMENTO GRAFICO (GRAPHICS)pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO::FERTILIDADE DO SOLO E ADUBACAOpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.11030pt_BR
dc.orcid.putcode224546659-
dc.crossref.doibatchid4a76cdc9-533a-4d0b-8d22-f3324813c912-
dc.subject.autorizadoComputaçãopt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 2. Fome zero e agricultura sustentável - Acabar com a fome, alcançar a segurança alimentar e melhoria da nutrição e promover a agricultura sustentável.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.pt_BR
dc.degree.levelMestrado Acadêmicopt_BR
dc.degree.departmentFaculdade de Arquitetura e Urbanismo e Designpt_BR
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Ciência da Computação

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