Aplicación de aprendizaje profundo para la detección y clasificación automática de insectos agrícolas en trampas pegantes
Disciplina académico-profesional: Ingeniería Informática
- Autor(es): Córdova Pérez, Claudia Sofía
- Asesor(es): Villanueva Talavera, Edwin Rafael
- Fecha: 30-sep-2021
- Institución: Pontificia Universidad Católica del Perú
- Jurado: Villanueva Talavera, Edwin Rafael; Sipiran Mendoza, Iván Anselmo; Quispe Vílchez, Eder Ramiro
- Disciplina académico-profesional: Ingeniería Informática
- Grado o título: Ingeniera Informático
- Institución que otorga el grado o título: Pontificia Universidad Católica del Perú. Facultad de Ciencias e Ingeniería
- Fecha de registro: 30-sep-2021
Resumen de la Tesis
La horticultura es una actividad que da trabajo a muchos peruanos en distintas zonas del país, sin embargo, gran parte de la producción de hortalizas es dañada por la alta incidencia de plagas de insectos. En la actualidad, un método efectivo para realizar el control de estas plagas es el uso de trampas pegantes, las cuales atraen y atrapan distintos tipos de insectos. Convencionalmente, las trampas pegantes son colocadas de forma que queden distanciadas uniformemente en el campo donde se realiza el cultivo y luego de varios días se realizan observaciones visuales por parte del personal entrenado en reconocimiento de insectos. No obstante, la información recopilada manualmente por el humano puede no ser tan exacta, pues existen diversos factores que pueden influir en la precisión de esta, por ejemplo, la habilidad de cada persona para detectar distintos tipos de insectos y la posible fatiga que puede ser consecuencia de haber realizado un trabajo manual por mucho tiempo y para una muestra grande de insectos. Las soluciones que se encontraron en la revisión sistemática para tratar problemas de detección de insectos fueron algoritmos de segmentación con cambio de espacio de color, lo cual permite remover el fondo de una imagen y centrarse únicamente en el objeto de interés; también, se encontraron estudios que usaron modelos de detección, los cuales hacen uso de aprendizaje profundo con redes neuronales convolucionales para lograr la identificación de los insectos. Esta última técnica ha dado resultados óptimos en distintos problemas visión computacional, por lo que el presente proyecto de investigación propone usar los modelos de detección pre-entrenados Faster R-CNN y YOLOv4 y aplicarles aprendizaje por transferencia para ajustarlos al problema de detección de tres tipos de plagas de insectos: la mosca blanca, la mosca minadora y el pulgón verde del melocotonero en etapa de adulto alado. Para ello, se debe contar con un corpus de imágenes de trampas pegantes con insectos plaga y, debido a la limitada disponibilidad de estas, se planteó construir un generador de imágenes realistas de trampas pegantes con insectos, el cual tiene en consideración factores realistas como la iluminación y el nivel de ruido en las imágenes, además, se usaron técnicas de segmentación y aumento de imágenes de modo que el corpus obtenido sea el adecuado para la fase de entrenamiento. Finalmente, se midió la métrica mAP de ambos modelos para los tres tipos de insectos. El modelo Faster R-CNN obtuvo 94.06% y el modelo YOLOv4, 95.82%, donde se concluye que el desempeño de ambos detectores es aceptable.
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Realizar una Tesis en Perú
Muchos estudiantes en las etapas finales de su ciclo universitario o preparándose para obtener un título profesional o maestría, necesitan buscar información valiosa para completar su trabajo, por lo que recurren a los diferentes repositorios que existen en la internet.
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¿Cuatro puntos importantes para elaborar una tesis con éxito?
Estos cuatro puntos son fundamentales para elaborar la tesis, así que presta atención para que puedas elaborar tu investigación con mucho éxito.
- Título: Tiene que ser un texto que resuma el tema que se busca investigar. Busca que sea concreto, acotado y con un alto nivel de claridad.
- Problema: Ya con el título, debes colocar un apartado donde se indique cuál es el problema a evaluar o tratar, esto tiene que estar vinculado con el tema central. Ten en cuenta que a la hora de plantear el problema, es práctico recordar que si no existe problema no hay necesidad de estudio.
- Hipótesis: En la hipótesis tenemos que plantear, a través de uno o más argumentos, aquello que consideras que supone el problema de tu investigación.
- Metodología: Cuando menciones la metodología debes dejar en claro cuáles son las herramientas a las que recurrirás. ¿Realizarás encuestas? ¿Recurrirás a material bibliográfico? Identifica cuántas y cuáles son.
¿Cuáles son las partes de una tesis?
- Concebir la idea de investigación
- Planteamiento del problema
- Marco Contextual
- Marco teórico
- Definición del tipo de investigación
- Formulación de la hipótesis
- Diseño de la investigación
- Selección de la muestra
- Recolección de datos
- Análisis de los datos
- Elaboración del reporte de investigación
- Recomendaciones generales
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- Enlace al repositorio: http://hdl.handle.net/20.500.12404/20520
- Campo OCDE: https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.02.00
- Palabras clave: Insectos–Clasificación Aprendizaje profundo Algoritmos–Aplicaciones