BIA - IFPI Campus Teresina Central Mestrado Mestrado em Engenharia dos Materiais - Teresina Central
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/4800
Tipo: Dissertação
Título: ZeaScan: ferramenta computacional para classificação e tipificação de grãos de milho utilizando redes neurais convolucionais
Título(s) alternativo(s): ZeaScan: computational tool for classification and typification of corn kernels using convolutional neural networks
Autor: Ferreira Neto, Osmar Leite
Orientador(a): Silva Neto, Otilio Paulo
metadata.dc.contributor.referee1: Silva Neto, Otilio Paulo
metadata.dc.contributor.referee2: Leite, Rodolpho Carvalho
metadata.dc.contributor.referee3: Brandim, Ayrton de Sá
metadata.dc.contributor.referee4: Ribeiro, Francisco Adelton Alves
Resumo: O milho, cultura essencial para a segurança alimentar global e para a indústria agroalimentar, demanda métodos eficazes de controle de qualidade que minimizem perdas e assegurem conformidade com padrões técnicos. Nesse cenário, este trabalho apresenta o ZeaScan, um aplicativo móvel baseado em redes neurais convolucionais (CNNs), desenvolvido para automatizar a classificação de grãos de milho nas categorias sadios, ardidos e carunchados. A metodologia empregada envolveu o pré-processamento de imagens para o realce de características morfológicas e cromáticas, a aplicação de técnicas de aumento de dados para ampliar a capacidade de generalização do modelo e o treinamento de uma arquitetura de CNN otimizada para execução eficiente em dispositivos móveis. Os resultados demonstraram alto desempenho do sistema. Na classificação em três classes, foram obtidos valores globais de acurácia, precisão, recall e F1-score de 97,36%. Já na configuração binária, que diferencia grãos sadios de defeituosos, o modelo alcançou 97,50% de acurácia, 97,62% de precisão, 97,50% de recall e 97,53% de F1-score. Esses achados evidenciam a robustez do ZeaScan, capaz de reduzir a subjetividade dos métodos manuais e oferecer uma solução prática, inovadora e eficiente para o controle de qualidade do milho. O estudo representa um avanço no emprego da visão computacional aplicada à cadeia produtiva, disponibilizando uma ferramenta que alia rigor técnico e praticidade operacional, com potencial impacto positivo na sustentabilidade e na eficiência do agronegócio.
Abstract: Maize, an essential crop for global food security and the agri-food industry, requires effective quality control methods to minimize losses and ensure compliance with technical standards. In this context, this study introduces ZeaScan, a mobile application based on convolutional neural networks (CNNs), designed to automate the classification of maize kernels into healthy, mold-damaged, and weevil-damaged categories. The methodology involved image preprocessing to enhance morphological and chromatic features, the application of data augmentation techniques to improve the model’s generalization capacity, and the training of a CNN architecture optimized for efficient execution on mobile devices. The results demonstrated high system performance. In the three-class classification, global accuracy, precision, recall, and F1-score values of 97.36% were achieved. In the binary configuration, which differentiates healthy from defective kernels, the model reached 97.50% accuracy, 97.62% precision, 97.50% recall, and 97.53% F1-score. These findings highlight the robustness of ZeaScan, capable of reducing the subjectivity of manual methods and providing a practical, innovative, and efficient solution for maize quality control. This study represents a significant advancement in the application of computer vision to the production chain, offering a tool that combines technical rigor with operational practicality, with potential positive impacts on the sustainability and efficiency of agribusiness.
Palavras-chave: Visão computacional
Grãos de milho - classificação
ZEASCAN (Aplicativo móvel)
Segurança alimentar global
Indústria agroalimentar
Cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAO::SOFTWARE BASICO
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
Unidade: Campus Teresina Central
metadata.dc.publisher.program: PPGEM
Citação: FERREIRA NETO, Osmar Leite. ZeaScan: ferramenta computacional para classificação e tipificação de grãos de milho utilizando redes neurais convolucionais. Orientador: Otílio Paulo da Silva Neto. 2025. 124 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/4800
Data do documento: 2025
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia dos Materiais - Teresina Central

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
2025_dis_olferreiraneto.pdfDissertação15.3 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.