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Repositório Institucional da Produção Científica da Marinha do Brasil (RI-MB)

Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://hdl.handle.net/20.500.14867/848040
Título: Detecção em tempo real do coral sol (Tubastraea spp.) usando técnicas de visão computacional
Autor(es): Luz, Ana Carolina Nogueira
Orientador(es): Xavier, Fábio Contrera
Barroso, Viviane Rodrigues
Palavras-chave: Bioinvasão
Aprendizado profundo
Detecção de objetos
Áreas de conhecimento da DGPM: Biotecnologia marinha
Setor(es) da Marinha: Diretoria-Geral do Desenvolvimento Nuclear e Tecnologia da Marinha (DGDNTM)
Data do documento: 2024
Editor: Instituto de Estudos do Mar Almirante Paulo Moreira (IEAPM)
Descrição: Coral sol é a denominação popular para corais do gênero Tubastraea, um organismo invasor que causa preocupação devido ao seu potencial impacto negativo nos ecossistemas costeiros. Para prevenir e controlar danos ocasionados pelo coralsol, o monitoramento requer medidas rápidas e eficazes, e para isso podem serutilizadas tecnologias como a visão computacional, que vem demonstrando potencial em caracterizar e acompanhar organismos, habitats e ecossistemas. Considerando a necessidade de identificação precoce por bioinvasão, o objetivo do estudo foi desenvolver uma metodologia para detecção automática de Tubastraea spp. em imagens subaquáticas. Baseando- se no modelo YOLOv8 para detecção de objetos, o treinamento e validação foi realizado a partir de umconjunto de dados anotado manualmente e submetido a aumentação, resultandoem imagens reais e sintéticas de coral sol no ambiente marinho. A performancedo modelo foi comparada com a validação feita por uma pessoa especialista emespécies de Tubastraea e o modelo foi implementado em interface gráfica para facilitar o uso. Os resultados do modelo são de precisão alta (>90%) para detecções do coral no estado aberto e fechado. Ao comparar a performance domodelo com a validação humana, conclui-se que o mesmo pode ser implementado como suporte a tarefas de gestores, taxonomistas e profissionais envolvidos no monitoramento do gênero, além de ser uma alternativa em casosde avaliação rápida de grandes quantidades de imagens.
Abstract: Sun coral is the popular name for corals of the genus Tubastraea, an invasive organism of concern due to its potential negative impact on coastal ecosystems. In order to prevent and control the damage caused by sun coral, monitoring activities require quick and effective measures. Computer vision techniques can be used as a solution, which has demonstrated potential in characterizing and monitoring organisms, habitats and ecosystems. Considering the need for early identification by bioinvasion, the main objective of the study was to develop a methodology for automatic detection of Tubastraea spp. in underwater images. Based on the YOLOv8 object detection model, training and validation were performed using a manually annotated dataset and subjected to augmentation, resulting in real and synthetic images of sun corals in the marine environment. The performance of the model was compared with a validation performed by an taxonomist on Tubastraea species, and the model was implemented in a graphical interface to facilitate its use. The results of the model are of high precision (>90%) for the detection of corals in the open and closed state. By comparing the performance of the model with human validation, it is concluded that it can be implemented to support the tasks of managers, taxonomists and professionals involved in monitoring bioinvasion by sun corals, in addition to being an alternative in cases of rapid evaluation of large quantities of images.
Tipo de Acesso: Acesso restrito
URI: https://hdl.handle.net/20.500.14867/848040
Tipo: Dissertação
Aparece nas coleções:Ciência, Tecnologia e Inovação: Coleção de Dissertações

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