Análisis de imágenes hiperespectrales en hojas de mango empleando lenguaje R

dc.contributor.advisorPrieto Ortiz, Flavio Augusto
dc.contributor.authorRamón Poma, Leonardo Xavier
dc.date.accessioned2022-02-28T23:09:52Z
dc.date.available2022-02-28T23:09:52Z
dc.date.issued2021
dc.descriptionilustraciones, fotografías, gráficas, tablasspa
dc.description.abstractEl Objetivo de este documento es presentar un análisis de las técnicas de clasificación para la identificación de la enfermedad conocida como la antracnosis en las hojas de mango de un repositorio de la universidad del año 2020, a través del procesamiento en lenguaje R. Primero se revela la importancia de lograr controlar la antracnosis en etapas temprana, a través de un estudio del arte de los mejores trabajos relacionados. Previo a la aplicación de técnicas de clasificación se presentó un preprocesamiento donde se realiza la lectura de las imágenes hiperespectrales, reducción de dimensionalidad, técnicas de normalización, obtención de bandas más relevante, organización en tres clases y subdivisión en conjuntos de pruebas y entrenamiento. Luego se estudia cinco técnicas de clasificación como son Máquina de vectores de Soporte (SVM), Análisis discriminante Lineal (LDA), Método de Potenciación de Gradiente (GBM), Bosques Aleatorios (RF) y Redes neuronales (NN), Finalmente se compara su desempeño y tiempo de entrenamiento del modelo. (Texto tomado de la fuente)spa
dc.description.abstractThe objective of this document is to present an analysis of the classification techniques for the identification of the disease known as anthracnose in the mango leaves of a university repository of the year 2020, through processing in R language. First it is revealed the importance of achieving control of anthracnose in early stages, through a study of the art of the best related works. Prior to the application of classification techniques, a preprocessing was presented where hyperspectral images are read, dimensionality reduction, normalization techniques, obtaining the most relevant bands, organization into three classes and subdivision into test and training sets. Then five classification techniques are studied such as Support Vector Machine (SVM), Linear Discriminant Analysis (LDA), Gradient Potentiation Method (GBM), Random Forests (RF) and Neural Networks (NN), Finally their performance and training time of the model.eng
dc.description.degreelevelMaestríaspa
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería - Automatización Industrialspa
dc.description.researchareaEspectrometríaspa
dc.format.extent103 páginasspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.reponameRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unal.edu.co/spa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/81084
dc.language.isospaspa
dc.publisherUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.publisher.branchUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotáspa
dc.publisher.departmentDepartamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónicaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeBogotá, Colombiaspa
dc.publisher.programBogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Automatización Industrialspa
dc.relation.referencesRodríguez, A. T., Dávila, J. F. R., Siclán, M. L. S., Vildózola, Á. C., Zamora, F. I. M., & Díaz, A. V. L. (2020). Distribución espacial de antracnosis (Colletotrichum gloeosporioides Penz) en aguacate en el Estado de México, México. Revista Argentina de Microbiología, 52(1), 72-81.spa
dc.relation.referencesSilva‐Rojas, H. V., & Ávila‐Quezada, G. D. (2011). Phylogenetic and morphological identification of Colletotrichum boninense: a novel causal agent of anthracnose in avocado. Plant Pathology, 60(5), 899-908.spa
dc.relation.referencesRodríguez, A. T., Dávila, J. F. R., Siclán, M. L. S., Vildózola, Á. C., Zamora, F. I. M., & Díaz, A. V. L. (2020). Distribución espacial de antracnosis (Colletotrichum gloeosporioides Penz) en aguacate en el Estado de México, México. Revista Argentina de Microbiología, 52(1), 72-81.spa
dc.relation.referencesArdila, C. E. C., Ramirez, L. A., & Ortiz, F. A. P. (2020). Spectral analysis for the early detection of anthracnose in fruits of Sugar Mango (Mangifera indica). Computers and Electronics in Agriculture, 173, 105357.spa
dc.relation.referencesRondón, O., Sanabría de Albarracín, N., & Rondón, A. (2006). Respuesta in vitro a la acción de fungicidas para el control de antracnosis, Colletotrichum gloeosporioides Penz, en frutos de mango. Agronomía tropical, 56(2), 219-235.spa
dc.relation.referencesPáez Redondo, A. R. (2003). Tecnologías sostenibles para el manejo de la antracnosis (Colletotrichum gloesporioides (Penz.) Penz. & Sacc.) en papaya (Carica papaya L.) y mango (Mangifera indica L.).spa
dc.relation.referencesPáez, A. R. (1997). Respuesta de cultivares de mango (Magnifera indica L.) a la antracnosis en la Costa Atlántica colombiana. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 2(1), 45-53.spa
dc.relation.referencesGalvis, J. P. A. (2017). Evaluación de un método de Aprendizaje Supervisado para la detección de las enfermedades, Antracnosis y Phytophthora Infestans en cultivos de fruta de Risaralda (Doctoral dissertation, Universidad Tecnológica de Pereira).spa
dc.relation.referencesSevilla, M. A. C. S., Rocha, M. A. J. R., & Pintor, M. G. A. H. Identificación de enfermedad (antracnosis) en fresa a partir de imágenes digitales tomadas a la variedad de fresa festival.spa
dc.relation.referencesSantana, J. S., & Farfán, E. M. (2014). El arte de programar en R: un lenguaje para la estadística. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, 1.spa
dc.relation.referenceshyperSpec Introduction, Claudia Beleites, https://cran.r- project.org/web/packages/hyperSpec/vignettes/hyperspec.pdf, November 27, 2020.spa
dc.relation.referencesPackage ‘hyperSpec’, Work with Hyperspectral Data, i.e. Spectra + Meta Information (Spatial, Time, Concentration, ...), Claudia Beleites, https://cran.r- project.org/web/packages/hyperSpec/hyperSpec.pdf, 2020-11-27.spa
dc.relation.referencesSingha, S., Pasupuleti, S., Singha, S.S., Singh, R., Kumar, S.57194762416;57194568754;57194762415;57215037747;57211640379; Prediction of groundwater quality using efficient machine learning technique (2021) Chemosphere, 276, art. no. 130265, . https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0- 5102890532&doi=10.1016%2fj.chemosphere.2021.130265&partnerID=40&md5=fb8827a4 3d04acdee18bfc452ebf41b2spa
dc.relation.referencesR: The R Project for Statistical Computing R: The R Project for Statistical Computing. (2020). Retrieved 6 April 2020, from https://www.r-project.org/spa
dc.relation.referencesRStudio | Open source & professional software for data science teams, RStudio | Open source & professional software for data science teams. (2020). Retrieved 6 April 2020, from https://rstudio.com/spa
dc.relation.referencesX Kangab, P Duanab, S Liab, Hyperspectral image visualization with edge-preserving filtering and principal component analysis, Information Fusion, Volume 57, May 2020, Pages 130-143.spa
dc.relation.referencesY. Liu, X. Chen, Z. Wang, Z.J. Wang, R.K. Ward, X. Wang, Deep learning for pixel-level image fusion: recent advances and future prospects, Inf. Fusion, 42 (2018), pp. 158-173, ArticleDownload PDFView Record in ScopusGoogle Scholarspa
dc.relation.referencesP. Perona, J. Malik, Scale-space and edge detection using anisotropic diffusion, IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intel., 12 (7) (1990), pp. 629-639.spa
dc.relation.referencesF. Rottensteiner, J. Trinder, S. Clode, K. Kubik, Using the Dempster–Shafer method for the fusion of LIDAR data and multi-spectral images for building detection, Inf. Fusion, 6 (4) (2005), pp. 283-300.spa
dc.relation.referencesZhang J.,Cheng T., Guo W., Xu X. Qiao H., Xie Y., Ma X., Leaf area index estimation model for UAV image hyperspectral data based on wavelength variable selection and machine learning methods, Volume 17, Issue 1, Article number 49, December 2021, 10.1186/s13007-021-00750-5.spa
dc.relation.referencesP Bajcsy, P Groves, Methodology for hyperspectral band selection, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing journal, Vol. 70, Number 7, July 2004, pp. 793-802, 21- May-2014.spa
dc.relation.referencesJ Gonzalez, S Castelblanco, Aplicación de técnicas de machine learning para estimar propiedades físicas de hidrocarburos a partir de firmas espectrales, pp 7-30, https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstream/handle/1992/34930/u820869.pdf?sequence= 1.spa
dc.relation.referencesGarcía Navarrete, O. (2013). Detección temprana de daños mecánicos por golpe en el manejo poscosecha de la manzana Fuji a través de imágenes hiperespectrales.spa
dc.relation.referencesThe Comprehensive R Archive Network", Cran.r-project.org, 2020. [Online]. Available: https://cran.r-project.org/. [Accessed: 13- Apr- 2020].spa
dc.relation.referencesThe Comprehensive R Archive Network", Cran.r-project.org, 2020. [Online]. Available: https://cran.r-project.org/. [Accessed: 13- Apr- 2020].spa
dc.relation.referencesA. Roman-Gonzalez, N Indira Vargas-Cuentas. Análisis de imágenes hiperespectrales. Revista Ingenieria & Desarrollo, 2013, Año 9 (N° 35), pp.14-17. ffhal-00935014f.spa
dc.relation.referencesI. O. Sigirci and G. Bilgin, "Hyperspectral image segmentation using the Dirichlet mixture models," 2014 22nd Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), 2014, pp. 983-986, doi: 10.1109/SIU.2014.6830396.spa
dc.relation.referencesSaeidan, A., Khojastehpour, M., Golzarian, M. R., Mooenfard, M., & Khan, H. A. (2021). Detection of foreign materials in cocoa beans by hyperspectral imaging technology. Food Control, 129 doi:10.1016/j.foodcont.2021.108242spa
dc.relation.referencesLan W., Jaillais B., Renard C., Leca A., Songchao Chen, Le B., B. Sylvie, A method using near infrared hyperspectral imaging to highlight the internal quality of apple fruit slices, Postharvest Biology and Technology, Volume 175, 2021, 111497, ISSN 0925-5214, https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2021.111497.spa
dc.relation.referencesLassalle, G., Fabre, S., Credoz, A. et al. Mapping leaf metal content over industrial brownfields using airborne hyperspectral imaging and optimized vegetation indices. Sci Rep 11, 2 (2021). https://doi-org.ezproxy.unal.edu.co/10.1038/s41598-020-79439-z.spa
dc.relation.referencesTrujillano, J., March, J., & Sorribas, A. (2004). Aproximación metodológica al uso de redes neuronales artificiales para la predicción de resultados en medicina. Medicina Clínica, 122(Supl.1), 59-67. doi: 10.1157/13057536.spa
dc.relation.referencesAplicando la imagen hiperespectral para detectar contaminantes, https://www.ainia.es/tecnoalimentalia/tecnologia/aplicando-la-imagen-hiperespectral-para- detectar-contaminantes/.spa
dc.relation.referencesQué es R y por qué utilizarlo | OpenWebinars, https://openwebinars.net/blog/que-es-r-y- por-que-utilizarlo/ Accessed: 2021-01-30.spa
dc.relation.references¿Qué es R?, https://www.r-project.org/about.html, Accedido 15- 02 - 2020.spa
dc.relation.referencesCámaras Hiperespectrales, https://mesurex.com/product-category/camaras- hiperespectrales/spa
dc.relation.referencesAnálisis de Componentes Principales (Principal Component Analysis, PCA) y t-SNE, Joaquín Amat Rodrigospa
dc.relation.referenceshttps://www.cienciadedatos.net/documentos/35_principal_component_analysis#Otros_m% C3%A9todos_de_reducci%C3%B3n_de_dimensionalidad, Junio, 2017.spa
dc.relation.referencesMétodos de clasificación, https://bookdown.org/content/2274/metodos-de- clasificacion.html#analisis-discriminante.spa
dc.relation.referencesAumento de gradiente en R | DataScience +, https://datascienceplus.com/gradient- boosting-in-r/, Accessed: 2021-04-12.spa
dc.relation.referencesReducción de la Dimensionalidad - Aprende IA, https://aprendeia.com/reduccion-de-la- dimensionalidad-machine-learning/, Accessed: 2021-05-25.spa
dc.relation.referencesStep function – Rdocumentation, https://www.rdocumentation.org/packages/stats/versions/3.6.2/topics/step, Accessed: 2021-05-30.spa
dc.relation.referencesResumen de regresión lineal (lm): interpretación en R – Boostedml, https://boostedml.com/2019/06/linear-regression-in-r-interpreting-summarylm.html, Accessed: 2021-05-30.spa
dc.relation.referencesJ Barrios, La matriz de confusión y sus métricas – Inteligencia Artificial, Consultores estratégicos en Ciencia de Datos, https://www.juanbarrios.com/la-matriz-de-confusion-y- sus-metricas/, Accessed: 2021-05-31.spa
dc.relation.referencesHySpex. (2021). from https://www.hyspex.com/hyspex-products/hyspex- classic/hyspex-vnir-1800/, Retrieved 11 June 2021.spa
dc.relation.referencesMinería_Datos Inteligencia_artificial « Inteligencia en el Negocio. Descifrando el 3.0.... (2021). Retrieved 15 July 2021, from http://rtdibermatica.com/?tag=mineria_datos- inteligencia_artificial.spa
dc.relation.referencesHeras, J. (2021). Precision, Recall, F1, Accuracy en clasificación - IArtificial.net. Retrieved 20 July 2021, from https://www.iartificial.net/precision-recall-f1-accuracy-en- clasificacion/spa
dc.rightsDerechos reservados al autor, 2021spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.agrovocMangospa
dc.subject.agrovocMangoeseng
dc.subject.agrovocMétodos estadísticosspa
dc.subject.agrovocStatistical methodseng
dc.subject.agrovocAnálisis de datosspa
dc.subject.agrovocData analysiseng
dc.subject.ddc620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingenieríaspa
dc.subject.proposalAntracnosisspa
dc.subject.proposalEspectroscopiaspa
dc.subject.proposalReflectanciaspa
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dc.titleAnálisis de imágenes hiperespectrales en hojas de mango empleando lenguaje Rspa
dc.title.translatedHyperspectral imaging analysis in mango leaves using Reng
dc.typeTrabajo de grado - Maestríaspa
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dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaspa
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dcterms.audience.professionaldevelopmentInvestigadoresspa
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