Classificação de defeitos em grãos de soja com o uso de visão computacional e redes neurais artificiais

dc.contributor.advisor1 Silva Neto, Otílio Paulo da
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/2004899053752109pt_BR
dc.creator Ribeiro, Fernando Rodrigues
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/3608353897974730pt_BR
dc.date.accessioned 2026-07-23T16:21:31Z
dc.date.available 2026-07-23T16:21:31Z
dc.date.issued 2025
dc.description.abstract Soybean is one of Brazil's main agricultural commodities, playing a fundamental role in both the national and global economy. Grain quality classification is an essential process for its commercialization and industrial application, currently performed manually and subject to subjectivities and inconsistencies. In this context, this study proposes the development of an automatic defect classification system for soybean grains using computer vision and artificial intelligence techniques, aiming to increase the accuracy and efficiency of the process. The methodology employed consisted of training and evaluating different convolutional neural network (CNN) architectures. Custom networks were tested, along with the pre-trained models ResNet50 and InceptionV3, to compare their performance in terms of accuracy and practical applicability. The results demonstrated that pre-trained networks significantly outperformed custom networks. The InceptionV3 model stood out as the best alternative, achieving 95.9% accuracy and demonstrating high generalization capability, making it a viable option for implementation in industrial environments. The ResNet50 model, with 63.1% accuracy, proved suitable for applications requiring a balance between performance and computational cost. Meanwhile, the custom CNNs showed unsatisfactory performance, reaching a maximum accuracy of 16.6%, indicating the need for improvements in architecture and training. At this stage, it is concluded that the application of convolutional neural networks for soybean grain classification has great potential to modernize and optimize the agro-industrial sector. It is also worth highlighting the creation of a dataset containing images of soybean grains with various defects, which may support future research in the field of computer vision applied to grain analysis.pt_BR
dc.description.resumo A soja é uma das principais commodities agrícolas do Brasil, desempenhando um papel fundamental na economia nacional e global. A classificação da qualidade dos grãos é um processo essencial para a sua comercialização e aplicação industrial, sendo atualmente realizada de forma manual e sujeita a subjetividades e inconsistências. Neste contexto, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de classificação automática de defeitos em grãos de soja por meio de técnicas de visão computacional e inteligência artificial, com o objetivo de aumentar a precisão e a eficiência do processo. A metodologia empregada consistiu no treinamento e avaliação de diferentes arquiteturas de redes neurais convolucionais (CNNs). Foram testadas redes customizadas, além dos modelos pré-treinados ResNet50 e InceptionV3, com o intuito de comparar seu desempenho em termos de acurácia e aplicabilidade prática. Os resultados demonstraram que as redes pré-treinadas superaram significativamente as redes customizadas. O modelo InceptionV3 destacou-se como a melhor alternativa, atingindo 95,9% de acurácia e apresentando alta capacidade de generalização, mostrando-se uma opção viável para implementação em ambientes industriais. O modelo ResNet50, com 63,1% de acurácia, mostrou-se adequado para aplicações que exigem um equilíbrio entre desempenho e custo computacional. Já as CNNs customizadas apresentaram desempenho insatisfatório, alcançando no máximo 16,6% de acurácia, o que indica a necessidade de aprimoramento da arquitetura e do treinamento. Nesta etapa do processo, conclui-se que a aplicação de redes neurais convolucionais para a classificação de grãos de soja tem grande potencial para modernizar e otimizar o setor agroindustrial. Destaca-se ainda a criação de um dataset com imagens de grãos de soja contendo diversos defeitos, que poderá subsidiar futuras pesquisas na área de visão computacional aplicada à análise de grãos.pt_BR
dc.identifier.citation RIBEIRO, Fernando Rodrigues. Classificação de defeitos em grãos de soja com o uso de visão computacional e redes neurais artificiais. Orientador: Otílio Paulo da Silva Neto. 2026. 74 f. Dissertação (Engenharia de Materiais e Processos Industriais) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2026pt_BR
dc.identifier.uri https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5699
dc.language porpt_BR
dc.publisher Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauípt_BR
dc.publisher.country Brasilpt_BR
dc.publisher.department Campus Teresina Centralpt_BR
dc.publisher.initials IFPIpt_BR
dc.publisher.program PPGEMpt_BR
dc.rights Acesso Abertopt_BR
dc.subject Visão computacionalpt_BR
dc.subject Redes neurais convolucionaispt_BR
dc.subject Classificação de grãos de sojapt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.title Classificação de defeitos em grãos de soja com o uso de visão computacional e redes neurais artificiaispt_BR
dc.type Dissertaçãopt_BR

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