Estimación de depredación de insectos utilizando modelos de hojas binarias y formas de coincidencia de imágenes
Autores: Vieira, Gabriel S.; Fonseca, Afonso U.; Rocha, Bruno M.; Sousa, Naiane M.; Ferreira, Julio C.; Felix, Juliana P.; Lima, Junio C.; Soares, Fabrizzio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estimación de depredación de insectos utilizando modelos de hojas binarias y formas de coincidencia de imágenes
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Estimación
Daño foliar
Manejo de cultivos
Nivel de defoliación
Producción de energía
Severidad de la defoliación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Estimar el daño foliar es esencial en los procesos agrícolas para proporcionar un adecuado manejo de los cultivos, como monitorear el nivel de defoliación para tomar acciones preventivas. Además, es útil para evitar la reducción de la producción de energía de la planta, la disminución de la nutrición y, en consecuencia, la reducción de la producción final del cultivo y las pérdidas económicas. En este sentido, numerosas propuestas respaldan la tarea de estimar la defoliación, desde metodologías tradicionales hasta soluciones computacionales. Sin embargo, persisten características de subjetividad, limitaciones de reproducibilidad y resultados imprecisos. Estas circunstancias justifican la búsqueda de nuevas soluciones, especialmente en evaluaciones de defoliación. El objetivo principal de este documento consiste en desarrollar un método automático para estimar el porcentaje de áreas de hojas dañadas consumidas por insectos. Como novedad, nuestro método proporciona una alta precisión en el cálculo de la severidad de la defoliación causada por la depredación de insectos en las hojas de diversas especies de plantas y funciona eficazmente para estimar la pérdida de hojas en hojas con daños en el borde. Describimos nuestro método y evaluamos su rendimiento con respecto a 12 especies de plantas diferentes. Nuestros resultados experimentales demuestran una alta precisión en la determinación de la pérdida de área foliar con un coeficiente de correlación superior a 0,84 para manzana, arándano, cereza, maíz, uva, pimiento, papa, frambuesa, soja y fresas, y un error absoluto medio (MAE) inferior al 4% en niveles de defoliación de hasta el 54% en hojas de soja, fresa, papa y maíz. Además, el método mantiene un error medio de menos del 50%, incluso para niveles severos de defoliación de hasta el 99%.
Descripción
Estimar el daño foliar es esencial en los procesos agrícolas para proporcionar un adecuado manejo de los cultivos, como monitorear el nivel de defoliación para tomar acciones preventivas. Además, es útil para evitar la reducción de la producción de energía de la planta, la disminución de la nutrición y, en consecuencia, la reducción de la producción final del cultivo y las pérdidas económicas. En este sentido, numerosas propuestas respaldan la tarea de estimar la defoliación, desde metodologías tradicionales hasta soluciones computacionales. Sin embargo, persisten características de subjetividad, limitaciones de reproducibilidad y resultados imprecisos. Estas circunstancias justifican la búsqueda de nuevas soluciones, especialmente en evaluaciones de defoliación. El objetivo principal de este documento consiste en desarrollar un método automático para estimar el porcentaje de áreas de hojas dañadas consumidas por insectos. Como novedad, nuestro método proporciona una alta precisión en el cálculo de la severidad de la defoliación causada por la depredación de insectos en las hojas de diversas especies de plantas y funciona eficazmente para estimar la pérdida de hojas en hojas con daños en el borde. Describimos nuestro método y evaluamos su rendimiento con respecto a 12 especies de plantas diferentes. Nuestros resultados experimentales demuestran una alta precisión en la determinación de la pérdida de área foliar con un coeficiente de correlación superior a 0,84 para manzana, arándano, cereza, maíz, uva, pimiento, papa, frambuesa, soja y fresas, y un error absoluto medio (MAE) inferior al 4% en niveles de defoliación de hasta el 54% en hojas de soja, fresa, papa y maíz. Además, el método mantiene un error medio de menos del 50%, incluso para niveles severos de defoliación de hasta el 99%.