Aprendizado profundo aplicado a imagens aéreas para identificação de bovinos em campos de engorda

dc.contributor.advisor1Hernandes, André Carmona
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6806138514642732
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-1709-9903
dc.contributor.authorBortoletto, João Guilherme
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/8735799378285601
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0003-3578-0951
dc.contributor.refereeHernandes , André Carmona
dc.contributor.refereeSilva, Jones Yudi Mori Alves da
dc.contributor.refereeInoue, Roberto Santos
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/6806138514642732
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/0675612129575277
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/6221209121565990
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-1709-9903
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0001-6707-853X
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0003-2813-9330
dc.date.accessioned2026-10-08T13:44:53Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractThis work addresses the use of computer vision techniques for the automatic identification of animals in feedlots, a relevant task for monitoring and management in precision livestock farming. However, there are still gaps in the literature regarding the development of specific datasets capable of reducing duplicate detections and increasing detection accuracy in real-world scenarios. Thus, the objective of this dissertation is to develop and quantitatively evaluate a dataset for cattle identification in feedlots, aiming to increase recall and reduce the occurrence of duplicate detections in aerial images. For this purpose, images collected by a remotely piloted aircraft equipped with an RGB camera were used, with the data stored on an SD card for subsequent processing. From these images, animal fragments were extracted and used to train a neural network through transfer learning, allowing weight adjustment for recognition under different positions and angles. As results, the model pre-trained on the COCO dataset achieved 90% precision, 67% recall, and an F1-score of 76.82%, indicating that although it correctly classifies detected objects, it fails to detect a significant portion of the cattle present in the images. In contrast, the JGBCowV1 dataset achieved 73% precision, 82% recall, and an F1-score of 77.24%, while the refined JGBCowV1.1 version reached 83% precision, 75% recall, and an F1-score of 78.79%, demonstrating consistent improvement in model performance and a better balance between precision and detection capability when compared to the COCO dataset, in addition to superior performance in cattle identification under the real-world conditions analyzed. Finally, a consolidated results file was generated and, as future work, the use of additional sensors, such as thermal cameras, is suggested to improve detection in scenarios with high animal density.eng
dc.description.resumoEste trabalho aborda o uso de técnicas de visão computacional para a identificação automática de animais em campos de engorda, uma tarefa relevante para o monitoramento e manejo na pecuária de precisão. No entanto, ainda há lacunas na literatura quanto ao desenvolvimento de bases de dados específicas que reduzam duplicidades e aumentem a precisão das detecções em cenários reais. Assim, o objetivo desta dissertação é desenvolver e avaliar quantitativamente uma base de dados para identificação de bovinos em campo de engorda, buscando aumentar o recall e reduzir a ocorrência de detecções duplicadas em imagens aéreas. Para isso, foram utilizadas imagens coletadas por uma aeronave remotamente pilotada equipada com câmera RGB, sendo os dados armazenados em cartão SD para posterior processamento. A partir dessas imagens, fragmentos dos animais foram extraídos e utilizados no treinamento de uma rede neural com transferência de aprendizado, permitindo o ajuste de pesos para reconhecimento em diferentes posições e ângulos. Como resultados, o modelo baseado na base COCO apresentou precisão de 90%, recall de 67% e F1-score de 76,82%, indicando que, embora classifique corretamente os objetos detectados, deixa de reconhecer parte significativa dos bovinos presentes nas cenas. Já a base JGBCowV1 apresentou precisão de 73%, recall de 82% e F1-score de 77,24%, enquanto a versão refinada JGBCowV1.1 alcançou precisão de 83%, recall de 75% e F1-score de 78,79%, demonstrando evolução consistente do modelo e melhor equilíbrio entre precisão e capacidade de detecção quando comparada à base COCO, além de desempenho superior na identificação dos bovinos no contexto real analisado. Por fim, foi gerado um arquivo consolidado de resultados, e, como perspectiva futura, sugere-se a utilização de sensores adicionais, como câmeras térmicas, para aprimorar a detecção em cenários com alta densidade de animais.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24807
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEE
dc.relation.urihttps://www.sistema.abcm.org.br/articles/view/71853
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectInteligência artificialpor
dc.subjectDronespor
dc.subjectAprendizado de máquinaspor
dc.subjectDetecção de animaispor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::ENGENHARIA DE SOFTWARE
dc.subject.ods9. Indústria, Inovação e Infraestrutura
dc.titleAprendizado profundo aplicado a imagens aéreas para identificação de bovinos em campos de engordapor
dc.title.alternativeDeep learning applied to aerial images for cattle identification in feedlotseng
dc.typeDissertação

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