Mejorando la Fenotipificación y Clasificación de Pigmentos en Lechuga a través de la Integración de Espectroscopía de Reflectancia y Algoritmos de IA
Autores: Falcioni, Renan; Gonçalves, João Vitor Ferreira; Oliveira, Karym Mayara de; Oliveira, Caio Almeida de; Demattê, José A. M.; Antunes, Werner Camargos; Nanni, Marcos Rafael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Mejorando la Fenotipificación y Clasificación de Pigmentos en Lechuga a través de la Integración de Espectroscopía de Reflectancia y Algoritmos de IA
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Algoritmos de inteligencia artificial
Hiperespectroscopía VIS-NIR-SWIR
Clasificación
Variedades de plantas de lechuga
Datos hiperespectrales
Agricultura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, investigamos el uso de algoritmos de inteligencia artificial (IA) en combinación con hiperespectroscopía VIS-NIR-SWIR para la clasificación de once variedades de lechuga. Para este propósito, se utilizó un espectroradiómetro para recopilar datos hiperespectrales en el rango VIS-NIR-SWIR, y se aplicaron 17 IA para clasificar las plantas de lechuga. Los resultados mostraron que la mayor precisión y exactitud se lograron utilizando las curvas hiperespectrales completas o los rangos espectrales específicos de 400-700 nm, 700-1300 nm y 1300-2400 nm. Cuatro modelos, AdB, CN2, G-Boo y NN, demostraron valores excepcionales de R y ROC, superando 0.99, al compararse entre todos los modelos y confirmando la hipótesis y destacando el potencial de las IA y las huellas hiperespectrales para una clasificación y fenotipificación de pigmentos eficientes y precisas en agricultura. Los hallazgos de este estudio tienen importantes implicaciones para el desarrollo de métodos eficientes para la fenotipificación y clasificación en agricultura y el potencial de las IA en combinación con la tecnología hiperespectral. Para avanzar en nuestra comprensión de las capacidades de la hiperespectroscopía y las IA en la agricultura de precisión y contribuir al desarrollo de prácticas agrícolas más efectivas y sostenibles, se necesita más investigación para explorar el potencial completo de estas tecnologías en diferentes especies de cultivos y entornos.
Descripción
En este estudio, investigamos el uso de algoritmos de inteligencia artificial (IA) en combinación con hiperespectroscopía VIS-NIR-SWIR para la clasificación de once variedades de lechuga. Para este propósito, se utilizó un espectroradiómetro para recopilar datos hiperespectrales en el rango VIS-NIR-SWIR, y se aplicaron 17 IA para clasificar las plantas de lechuga. Los resultados mostraron que la mayor precisión y exactitud se lograron utilizando las curvas hiperespectrales completas o los rangos espectrales específicos de 400-700 nm, 700-1300 nm y 1300-2400 nm. Cuatro modelos, AdB, CN2, G-Boo y NN, demostraron valores excepcionales de R y ROC, superando 0.99, al compararse entre todos los modelos y confirmando la hipótesis y destacando el potencial de las IA y las huellas hiperespectrales para una clasificación y fenotipificación de pigmentos eficientes y precisas en agricultura. Los hallazgos de este estudio tienen importantes implicaciones para el desarrollo de métodos eficientes para la fenotipificación y clasificación en agricultura y el potencial de las IA en combinación con la tecnología hiperespectral. Para avanzar en nuestra comprensión de las capacidades de la hiperespectroscopía y las IA en la agricultura de precisión y contribuir al desarrollo de prácticas agrícolas más efectivas y sostenibles, se necesita más investigación para explorar el potencial completo de estas tecnologías en diferentes especies de cultivos y entornos.