Desarrollo de un equipo electrónico portátil orientado a la identificación y clasificación de especies de árboles maderables basado en el procesamiento digital de imágenes de hojas e Inteligencia Artificial

Descripción del Articulo

Posible publicación en revistas indexadas
Detalles Bibliográficos
Autores: Blanco Tamara, Alejandro, Sanchez Torres, Jose Alejandro
Formato: tesis de grado
Fecha de Publicación:2024
Institución:Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas
Repositorio:UPC-Institucional
Lenguaje:español
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Enlace del recurso:http://doi.org/10.19083/tesis/673263
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Nivel de acceso:acceso embargado
Materia:Equipo portátil
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Procesamiento de imágenes
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Las soluciones del estado del arte presentan las siguientes dificultades: no están acondicionadas a las especies maderables peruanas, sino que utilizan bases de datos públicas o que solo contienen plantas frutales o medicinales de otros países; presentan elevado porcentaje de error en lo que respecta a la especie analizada; y se apoyan en aplicativos móviles para el reconocimiento por lo que no disponen de un equipo para realizar la clasificación in situ. En tal sentido, el algoritmo que integra el equipo propuesto se desarrolló con una base de datos conformada con las especies maderables peruanas y que en conjunto al equipo diseñado con iluminación controlada y las condiciones ideales de captura disminuyen el porcentaje de error a un 1.36%. Dicho algoritmo, adquiere la imagen de una hoja ingresada al equipo en su primera etapa. Luego, realiza la segmentación de la imagen capturada mediante filtros de color, umbrales de binarización y operaciones morfológicas para finalmente predecir la especie de árbol a la que pertenece mediante un modelo de CNN ya establecido. El software se complementa con un hardware que se compone de un raspberry pi 4 con una interfaz gráfica interactiva para la muestra de la predicción. Se obtuvo una exactitud de 98.64% utilizando el modelo MobileNet y un índice de Kappa cohen de 0.9733, que indica un nivel de acuerdo muy bueno y demuestra que los resultados del equipo coinciden con los emitidos por el especialista.This dissertation proposes the development of a portable equipment for the classification of 11 species of trees present in the Peruvian jungle using tree’s leaves as input. Currently, the identification method is carried out by a botanist, who in the first instance determines the species by visual inspection and, if necessary, analyzes a sample in a laboratory with a dendrological manual. For this reason, the process is inefficient in time, cost, and precision. The state-of-the-art solutions present the following difficulties: no detection of Peruvian timber species, but instead use public datasets or build their own datasets with fruit, medicinal or non-Peruvian plants; some works have high error rates; and most proposals use mobile applications instead of their own portable devices for in situ image acquisition. In that regard, the algorithm that integrates the proposed equipment was developed with a database that contains 11 Peruvian timber species and in conjunction with the equipment designed considering ideal capture conditions and controlled lighting, reduces the error percentage to 1.36%. This algorithm acquires the image of a leaf entered into the equipment in its first stage. Then, it performs the segmentation of the captured image using color filters, binarization thresholds and morphological operations to finally predict the tree specie to which it belongs using an already established CNN model. Said software is complemented by hardware that is made up of a raspberry pi 4 with an interactive graphical interface for the prediction sample. An accuracy of 98.64% was obtained using the MobileNet model and a Kappa cohen index of 0.9733, which indicates a very high level of agreement and shows that the equipment’s results match those issued by the specialist.TesisODS 15: Vida de Ecosistemas TerrestresODS 9: Industria, Innovación e InfraestructuraODS 13: Acción por el Climaapplication/pdfapplication/epubapplication/mswordspaUniversidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PEhttps://audio.com/raupc/audio/10922<div style="height: 228px; width: 600px;"><iframe src="https://audio.com/embed/audio/1803594893668163?theme=image" style="display:block; border-radius: 6px; border: none; height: 204px; width: 600px;"></iframe><a href='https://audio.com/raupc' style="text-align: center; display: block; color: #A4ABB6; font-size: 12px; font-family: sans-serif; line-height: 16px; margin-top: 8px; overflow: hidden; white-space: nowrap; text-overflow: ellipsis;">@raupc</a></div>SUNEDUinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_f1cfUniversidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)Repositorio Académico - UPCreponame:UPC-Institucionalinstname:Universidad Peruana de Ciencias Aplicadasinstacron:UPCEquipo portátilEspecies maderablesProcesamiento de imágenesRedes neuronales convolucionalesReconocimientoPortable deviceTimber speciesImage processingConvolutional neural networksSpecies identificationhttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00Desarrollo de un equipo electrónico portátil orientado a la identificación y clasificación de especies de árboles maderables basado en el procesamiento digital de imágenes de hojas e Inteligencia Artificialinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fUniversidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC). Facultad de IngenieríaLicenciaturaIngeniería ElectrónicaIngeniero electrónico2024-04-03T21:48:07Zhttps://purl.org/pe-repo/renati/type#tesishttps://orcid.org/0000-0002-7800-7769https://orcid.org/0000-0003-3568-22351812024070459876https://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesional712026Klusmann Vieira, Hermann MirkoSánchez Huapaya, Alonso SebastianRomero Cortez, Oscar Ucchelly8159541074619659CONVERTED2_3893500Blanco_TA.pdfBlanco_TA.pdfapplication/pdf6465086https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/28/Blanco_TA.pdf57aa56c9fe2b484f2760347bfebc218fMD528falseTHUMBNAILBlanco_TA_Fichaautorizacion.pdf.jpgBlanco_TA_Fichaautorizacion.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg41122https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/14/Blanco_TA_Fichaautorizacion.pdf.jpg23417141cf4d35cd5c7fc3b6c17203f8MD514falseBlanco_TA_Reportesimilitud.pdf.jpgBlanco_TA_Reportesimilitud.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg50283https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/16/Blanco_TA_Reportesimilitud.pdf.jpg380ec3b67d083f0e6b4ee422ad78b49dMD516falseBlanco_TA_Actasimilitud.pdf.jpgBlanco_TA_Actasimilitud.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg43068https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/18/Blanco_TA_Actasimilitud.pdf.jpg281833e8392ec118112eb0af1d75f533MD518falseBlanco_TA_Embargo.pdf.jpgBlanco_TA_Embargo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg46678https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/20/Blanco_TA_Embargo.pdf.jpg21cd2b60ddadc01addad486c7e3b07e0MD520falseBlanco_TA_Resumen.pdf.jpgBlanco_TA_Resumen.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg40974https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/24/Blanco_TA_Resumen.pdf.jpg0433596976ddbf9f021f716212f7dd2dMD524falseBlanco_TA.pdf.jpgBlanco_TA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg40984https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/27/Blanco_TA.pdf.jpg78d023a4b15ab35f2c16fd8223849e2dMD527falseTEXTBlanco_TA_Resumen.pdf.txtBlanco_TA_Resumen.pdf.txtExtracted texttext/plain6259https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/8/Blanco_TA_Resumen.pdf.txt8c4aabf547030b2162816bbabc8fb925MD58falseBlanco_TA.pdf.txtBlanco_TA.pdf.txtExtracted texttext/plain178106https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/10/Blanco_TA.pdf.txte6e8144216f55e24da0aa724de95fe5eMD510falseBlanco_TA_Fichaautorizacion.pdf.txtBlanco_TA_Fichaautorizacion.pdf.txtExtracted texttext/plain2https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/13/Blanco_TA_Fichaautorizacion.pdf.txte1c06d85ae7b8b032bef47e42e4c08f9MD513falseBlanco_TA_Reportesimilitud.pdf.txtBlanco_TA_Reportesimilitud.pdf.txtExtracted texttext/plain2603https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/15/Blanco_TA_Reportesimilitud.pdf.txtc00da3a4724a2da8db421882f186bcb0MD515falseBlanco_TA_Actasimilitud.pdf.txtBlanco_TA_Actasimilitud.pdf.txtExtracted texttext/plain1314https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/17/Blanco_TA_Actasimilitud.pdf.txt265e1ef9dd10d911a119b4ef453727d4MD517falseBlanco_TA_Embargo.pdf.txtBlanco_TA_Embargo.pdf.txtExtracted texttext/plain0https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/19/Blanco_TA_Embargo.pdf.txtd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD519falseORIGINALBlanco_TA_Resumen.pdfBlanco_TA_Resumen.pdfapplication/pdf221334https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/25/Blanco_TA_Resumen.pdffd3e5fa8925bb248f72ecad62a108ae2MD525true2025-11-03Blanco_TA.pdfBlanco_TA.pdfapplication/pdf6216904https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/26/Blanco_TA.pdf116e4902d0081af59f2a1a9d967ec2c4MD526falseBlanco_TA.docxBlanco_TA.docxapplication/vnd.openxmlformats-officedocument.wordprocessingml.document14443955https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/23/Blanco_TA.docx64ad3be41364905f8f2599ed326cfb8bMD523falseBlanco_TA_Fichaautorizacion.pdfBlanco_TA_Fichaautorizacion.pdfapplication/pdf190516https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/1/Blanco_TA_Fichaautorizacion.pdf70f9cb135907b6f98654b590739ef437MD51falseBlanco_TA_Reportesimilitud.pdfBlanco_TA_Reportesimilitud.pdfapplication/pdf26184544https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/4/Blanco_TA_Reportesimilitud.pdfc4893d3012f4bbd813678ff1213397f2MD54falseBlanco_TA_Actasimilitud.pdfBlanco_TA_Actasimilitud.pdfapplication/pdf120936https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/5/Blanco_TA_Actasimilitud.pdfb270ef0641655dd0cb3342980576f2cbMD55falseBlanco_TA_Embargo.pdfBlanco_TA_Embargo.pdfapplication/pdf151552https://repositorioacademico.upc.edu.pe/bitstream/10757/673263/7/Blanco_TA_Embargo.pdf4b351897cf2e2871d0755ad9a1d4959eMD57false10757/673263oai:repositorioacademico.upc.edu.pe:10757/6732632025-06-16 23:47:26.997Repositorio académico upcupc@openrepository.com
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