EMPREGO DA VISÃO COMPUTACIONAL NO CONTEXTO DA AGRICULTURA DE

PRECISÃO

Sensores Usados na Visão Computacional

Grupo 4 : ANDREI F. V. SAMPEDROCRISTIANO LOPES HAYASHIIVAN NITCHEPURENCOROBSON PEREIRA DE SOUZA

Tópicos Esp. Agricultura de PrecisãoProfessor: André G. de Andrade

Visão Computacional

É a área da ciência que se dedica adesenvolver teorias e métodos voltados àextração automática de informações úteiscontidas em imagens, que são capturadaspor dispositivos imageadores, como câmerasde vídeo, scanner etc.

Visão ComputacionalÁrea de Atuação

•Industria - Desde de inspeção de peças até a montagem robotizada

•Medicina - Contagens e identificação de cromossomos, analise de

imagens radiográficas e tomográficas.

•Segurança – Reconhecimento de assinatura, identificação de pessoas

pela face.

•Entretenimento e Esporte – Analise de posições e movimentos.

•Militar – Simuladores, aeronaves carros de combates, etc.

•Agricultura – Imagens de áreas, identificação de plantas daninha, etc.

Sensores ????

São equipamentos capazes de coletar

energia de um objeto, converte-la em

sinal passível de ser registrado e

apresentá-lo em forma adequada à

extração de informações.

Elementos BásicosNa aquisição de dados pelos sensores

•Energia radiante

•Fonte de radiação

•Objeto (alvo)

•Trajetória

•SensorFonte: Fonseca 2000

Tipos de Sensores

Infravermelho

Fonte: Stara

•Captura em tempo real o nível de

clorofila e biomassa

•Consegue gerar 10 leituras por

segundo.

Fonte: Google

Tipos de SensoresFotografia Aérea Digitais na Faixa Infravermelho

Área de Cana-de-AçucarFonte: Mundo Geo

• Fotografia Digital, com filtro na faixa do

infravermelho próximo.

• Limitação em saber qual intervalo de

comprimento de onda que os filtros atuam.

(Depende da empresa prestadora de serviços)

• Possibilidade de realizar uma análise

quantitativa da variabilidade espacial.

Tipos de SensoresImagens de Satélite (Landsat TM)

• Limitações da resolução espacial e

periodicidade.

• São úteis no mapeamento da variabilidade

espacial de biomassa ( áreas mais extensas)

•Imagens Gratuitas (http://www.dgi.inpe.br/)

7/ETM+ (RGB453) Área de Cana-de-açucarFonte: Mundo Geo

Tipos de SensoresImagens de Satélite (Landsat TM)

•Imagens Gratuitas (http://www.dgi.inpe.br/)

Fonte: Inpe(Divisão de Geração de Imagens)

Tipos de SensoresVideografia Multiespectral

•Utilizado pela instituições (Unicamp, Esalq/USP, IAC).•Vantagem no poder de controle da resolução espacial da imagem.•Conhecimento das características de cada uma das bandas.•Imagens de cada banda adquiridas ao mesmo tempo pela câmara (não necessita de troca de filtros e nem de uso de câmeras simultâneas).

Desvantagem:Necessita de correção da imagemDificuldade em montagem do mosaicos

Fonte: Google

Tipos de SensoresRadiometria de Campo

•Utilizado para medida da reflectância.•Objetivo caracterizar o comportamento espectral de alvos agrícolas.•Deve ser utilizados em condições de campo, nas mesmas condições que seriam imageados pelos sensores remotos.

Fonte: Esalq

Tipos de Sensores

Lidar – sistema de Laser de Varrimento

• Tecnologia que permite determinar a distância do emissor de Laser a um objeto.•Baseia-se num direcionamento por GPS.• Utiliza de um Laser que emite pulsos de Luz Infravermelho.• Utiliza de um sistema inercial (indica as voltas do caminho da aeronave).

Tipos de LidarFonte: Wikipedia

Tipos de SensoresTérmicos

•Baseia-se na reflectância das superfícies, resultante da incidência da luz do sol.

•As diferentes temperaturas corresponde as diferentes bandas térmicas.

•Precisão (quando instalado em aeronaves) pode chegar a 2m por pixel, e abrange

uma faixa de ângulo de 30 graus para ambos os lados da aeronave.

•Frequência de gravação bastante elevada (pelo menos uma vez por segundo).

•Dados devem ser corrigidos para anular as variações resultantes da trajetória do

voos e calibrados por radiometria.

Problemas:Variação do vento pode varias a temperatura da cultura interferindo na medição.

Tipos de SensoresElétricos - CEs

Consiste na emissão de uma corrente elétrica a partir de dois discos,detectando os outros a diferença de potencial que ocorre no campoelectromagnético gerado no solo resultante da corrente elétrica aplicada.

Parâmetros dinâmicos do solo medidos por estes sensores:Variáveis no tempo – Umidade do solo.Variáveis no espaço (permanente) – Textura do solo, MO, inclinação, etc.Mistos – Precedentes culturais .

Vantagens: • Baixo custo• Técnica não destrutiva• Rápida obtenção de mapas

Desvantagens:• Elevados números de parâmetros físicos e químicos do solo que reflete• Necessidade de realizar a medição durante tempo seco• Manter afastado de qualquer superfície metálica e fonte elétrica.

Fonte: Agricultura de Precisão

Fonte: PrecisionAgriculture

Bibliografia• Stara – Disponível em: http://www.stara.com.br/mas/web/index.php?menu=noticias&id=4.• Visão Computacional – Disponível em: http://www.ele.ita.cta.br/~antonio/visao%20computacional.htm.•Mundo Geo – Disponível em: http://mundogeo.com/blog/2001/04/01/agricultura-de-precisao-a-hora-de-entender-os-mapas/.• Revista Geográfica – Disponível em: http://conhecimentopratico.uol.com.br/geografia/mapas-demografia/45/artigo266148-1.asp.•Impe (Divisão de Geração de Mapas) – Disponível em: http://www.dgi.inpe.br/siteDgi/ATUS_LandSat.php.•Esalq (Engenharia de Biossistemas) – Disponível em: http://www.leb.esalq.usp.br/labtopogeo.html.•Agricultura de Precisão – Disponível em: http://home.utad.pt/~fsantos/pub-fas/AgrPrecisao.pdf.• Precision Agriculture – Disponível em: https://www.extension.purdue.edu/extmedia/AE/SSM-2-W.pdf.

Obrigado