Aplicação do algoritmo KNN para classificação de imagens de cristalização de açúcar
| dc.contributor.advisor1 | França, Celso Aparecido de | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4547836128892982 | por |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0003-2235-9551 | por |
| dc.contributor.author | Gama, Felipe Akira Kimura | |
| dc.date.accessioned | 2024-09-24T13:18:55Z | |
| dc.date.available | 2024-09-24T13:18:55Z | |
| dc.date.issued | 2024-09-20 | |
| dc.description.abstract | The increase in global competitiveness in the sugar and ethanol industry poses challenges to companies in the sector, requiring modernization and precise control of industrial processes in sugar manufacturing. Automation and the use of artificial intelligence allow the integration of analysis and control of process variables. In this context, computer vision has proven to be a tool to assist procedures. With the use of machine learning algorithms, visual classifications can be performed automatically. This work addresses the application of the k-nearest neighbors algorithm to classify supersaturation zones from images of sugar crystals. The automation of this task contributes to quality control and the reduction of human error, promoting advancement in this sector of great economic and social importance. The methodology used image processing techniques, such as histogram equalization and median filter. Edge detection methods and morphological operations were applied to highlight attributes. The extracted features were applied to the k-nearest neighbors algorithm, which was trained and validated with cross-validation and different k values. The model achieved a maximum accuracy of 83.1% with a k value of 5, showing good performance in distinguishing the different crystallization zones. Despite this, there was overlapping of samples in the border regions of the classes, which suggests the need for new approaches to separate the zones. | eng |
| dc.description.resumo | O aumento da competitividade mundial no ramo sucroalcooleiro impõe desafios às empresas do setor, demandando a modernização e controle preciso dos processos industriais na fabricação de açúcar. A automação e o uso de inteligência artificial permitem a integração de análise e controle de variáveis do processo. Nesse contexto, a visão computacional se mostra uma ferramenta para auxílio de procedimentos. Com o uso de algoritmos de aprendizado de máquina, classificações visuais podem ser realizadas automaticamente. Esse trabalho aborda a aplicação do algoritmo k-vizinhos mais próximos para a classificação de zonas de supersaturação a partir de imagens de cristais de açúcar. A automatização dessa tarefa contribui ao controle de qualidade e à diminuição do erro humano, promovendo avanço desse setor de grande importância econômica e social. A metodologia utilizou-se de técnicas de processamento de imagens, como equalização de histograma e filtro mediana. Foram aplicados métodos de detecção de bordas e operações morfológicas para destaque de atributos. As características extraídas foram aplicadas ao algoritmo k-vizinhos mais próximos, que foi treinado e validado com validação cruzada e diferentes valores de k. O modelo atingiu uma acurácia máxima de 83,1% com o valor 5 para k, mostrando um bom desempenho na distinção das diferentes zonas de cristalização. Apesar disso, houve sobreposição de amostras nas regiões limítrofes das classes, o que sugere a necessidade de novas abordagens para a separação entre as zonas. | por |
| dc.description.sponsorship | Não recebi financiamento | por |
| dc.identifier.citation | GAMA, Felipe Akira Kimura. Aplicação do algoritmo KNN para classificação de imagens de cristalização de açúcar. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20643. | por |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20643 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | por |
| dc.publisher.course | Engenharia Elétrica - EE | por |
| dc.publisher.initials | UFSCar | por |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Classificação de imagens | por |
| dc.subject | Image classification | eng |
| dc.subject | Cristalização do açúcar | por |
| dc.subject | Sugar crystallization | eng |
| dc.subject | K-vizinhos mais próximos | por |
| dc.subject | K-nearest neighbors | eng |
| dc.subject | Visão computacional | por |
| dc.subject | Computer vision | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO | por |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS | por |
| dc.title | Aplicação do algoritmo KNN para classificação de imagens de cristalização de açúcar | por |
| dc.title.alternative | Application of the KNN algorithm for classifying sugar crystallization images | eng |
| dc.type | TCC | por |
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