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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Detecção de grãos de soja pós-colheita utilizando visão computacional e aprendizado profundo
Título(s) alternativo(s): Post-harvest detection of soybeans using computer vision and deep learning
Autor(es): Guerra, Matheus Meireles
Primeiro Orientador: Ribeiro., Lucas de Almeida
metadata.dc.contributor.referee1: Ribeiro, Lucas de Almeida
metadata.dc.contributor.referee2: Lucena, Daniel Vitor de
metadata.dc.contributor.referee3: Freitas, Eduardo Noronha de Andrade
Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento e validação de um sistema de visão computacional baseado em Aprendizado Profundo para a detecção automática de perdas de grãos de soja no solo pós-colheita. A identificação ágil dessas perdas é um desafio crítico da agricultura de precisão, tradicionalmente realizada através de métodos manuais que se mostram demorados, imprecisos e subjetivos. Propôs-se uma solução utilizando as arquiteturas YOLOv5 e YOLOv11 com o objetivo de identificar e localizar automaticamente os grãos dispersos no solo em diferentes condições de campo. A metodologia envolveu a coleta de 230 imagens de alta resolução em ambiente real, anotação manual das amostras, aplicação de pipeline rigoroso de pré-processamento e aumento de dados, além de treinamento e otimização de múltiplos modelos variando arquitetura, resolução e conjunto de dados. Os resultados demonstraram que o modelo YOLOv11s treinado com Dataset V2 alcançou um mAP@0.5 de 92,7% e uma Revocação de 86,2%, superando significativamente a baseline YOLOv5. A validação qualitativa em quatro cenários desafiadores mostrou que o modelo proposto é robusto em condições reais de campo, incluindo baixo contraste tonal, fundos complexos e variações de escala. Este estudo contribui para a otimização da gestão agrícola, oferecendo uma ferramenta viável e eficiente para a redução de perdas e aumento da sustentabilidade na cultura da soja.
Abstract: This work presents the development and validation of a deep learning-based computer vision system for automatic detection of soybean grain losses on the ground after harvest. Accurately monitoring these losses is a critical challenge in precision agriculture, tradi- tionally performed through manual methods that prove time-consuming, imprecise, and subjective. A solution was proposed using YOLOv5 and YOLOv11 architectures with the objective of automatically identifying and locating grains scattered on the soil under different field conditions. The methodology involved collecting 230 high-resolution images in a real-world environment, manual annotation of samples, application of a rigorous preprocessing and data augmentation pipeline, and training and optimization of multiple models varying architecture, resolution, and dataset. The results demonstrated that the YOLOv11s model trained with Dataset V2 achieved an mAP@0.5 of 92.7% and a Recall of 86.2%, significantly surpassing the YOLOv5 baseline. Qualitative validation in four challenging scenarios showed that the proposed model is robust under real field conditions, including low tonal contrast, complex backgrounds, and scale variations. This study contributes to the optimization of agricultural management, offering a viable and efficient tool for reducing losses and increasing sustainability in soybean cultivation.
Palavras-chave: Computação
Computer science
Processamento de dados
Data processing
Aprendizado profundo
Deep learning
Agricultura de precisão
Precision farming
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Insitituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás
Sigla da Instituição: IFG
metadata.dc.publisher.department: Câmpus Luziânia
Citação: GUERRA, Matheus Meireles. Detecção de grãos de soja pós-colheita utilizando visão computacional e aprendizado profundo. 2026. 47 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Sistemas de Informação). - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás, Câmpus Luziânia, 2026.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ifg.edu.br/handle/prefix/2660
Data do documento: 17-Dez-2025
Aparece nas coleções:Bacharelado em Sistemas de Informação

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