Monitoramento e Controle de Doenças do Morango por Imagens utilizandoVeículos Aéreos Não Tripulados.

RESUMO

AUTOR PRINCIPAL:Gustavo Cesar Visentini

E-MAIL:119692@upf.br

TRABALHO VINCULADO À BOLSA DE IC::Pibic UPF ou outras IES

CO-AUTORES:Rafael Rieder (UPF),Vinicius Andrei Cerbaro (UPF),José Maurício Cunha Fernandes (Embrapa Trigo),José Maurício Carré Maciel (UPF)

ORIENTADOR:Willingthon Pavan

ÁREA:Ciências Exatas, da terra e engenharias

ÁREA DO CONHECIMENTO DO CNPQ:Metodologia e Técnicas da Computação

UNIVERSIDADE:Universidade de Passo Fundo

INTRODUÇÃO:A previsão de doenças é usualmente feita por modelos que descrevem processos epidemiológicos. Entretanto, diferentessistemas de previsão de doenças de plantas não têm atendido as expectativas para o manejo adequado de doenças.Nesse sentido, uma nova faceta nessa área é o monitoramento preventivo das áreas de cultivo por meio do processamentode imagens, capturadas por veículos aéreos não tripulados (VANTs). Utilizando-se destes equipamentos, é possíveldetectar, automaticamente, as fases de desenvolvimento de uma planta, como a do morangueiro. Este monitoramentomostra-se importante, uma vez que a partir dele são baseados os métodos de manejo. A ideia de utilizar VANTs no cultivodo morango é inovadora, podendo transmitir, em tempo real, imagens em alta resolução captadas por câmeras para umaestação de monitoramento,capaz de controlar o dispositivo em voo e processar imagens para detecção de alteraçõesmorfológicas que são base para técnicas de manejo da cultura.

METODOLOGIA:Para o monitoramento e controle de doenças do morango por imagens, pretende-se utilizar um VANT de tamanho reduzido,proporcionando um melhor deslocamento em locais fechados e pequenos. Ao equipamento, será acoplado uma minicâmera multiespectral, junto com equipamentos de telemetria e um sistema de visão em primeira pessoa (FPV). Asimagens capturadas serão enviadas para um sistema computacional responsável pelo processando, armazenamento eidentificação de focos de doenças. Pretende-se também acoplar um mini dispersor, com capacidade de carga de produtosquímicos ou biológicos, para pulverizar locais com problemas detectados. Junto ao sistema computacional, haverá ummódulo de Realidade Aumentada que permitirá ao produtor visualizar, em tempo real, as imagens capturadas pelo VANTcom informações virtuais sobre situações climáticas e da própria cultura.

RESULTADOS E DISCUSSÕES:Como resultados preliminares, já foi desenvolvido um quadricóptero de tamanho normal, com controladora ATMega, umsistema de FPV e um kit de telemetria com cinco sensores, sendo eles: magnetômetro, barômetro, acelerômetro, giroscópioe ultrassom. Os primeiros testes incluíram também o uso de uma câmera GoPro Hero 3 Silver, utilizada para captar asimagens e, através do sistema de FPV, enviá-las para uma estação. Esse método foi aplicado em lavouras de trigo e soja,de maneira experimental. Além deste equipamento, também já foi desenvolvido um mini quadricóptero, com plataformacontroladora multiWII, utilizando os mesmos sistemas de controle do Quadricóptero anterior. Este último VANT servirá debase para a construção de um VANT utilizando tecnologias livres, que levará acoplado a mini câmera multiespectral e omini dispersor de produtos biológicos.No momento, está em estudo o uso da biblioteca open source IM toolkit (http://www.tecgraf.puc-rio.br/im/), para oprocessamento de imagens. A IM é baseada em quatro conceitos: representação de imagem, armazenamento,processamento e captura, e tem como principal objetivo fornecer uma API simples para captar imagens destinadas àsaplicações científicas. Pequenas aplicações estão sendo desenvolvidas para testar a qualidade de seus filtros e suastécnicas em imagens estáticas. O próximo passo é realizar o processamento de frames de vídeo, em tempo real.

CONCLUSÃO:O objetivo é desenvolver e implementar um sistema inovador de detecção automática de formas e objetos de interesse paraáreas de cultivo de morango, utilizando um VANT de tamanho reduzido, que permita o controle epidemiológico de umaplantação, visando racionalizar o uso de agrotóxicos, aumentar a qualidade do produto final.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:IM. "IM: an imaging tool (2013)", 17 Maio 2013. Capturado em: <http://www.tecgraf.puc-rio.br/im/>.

ANTUNES, L. et al. "Produção integrada de morango (PIMo) no Brasil". Morango: conquistando novas fronteiras. InformeAgropecuário, vol. 28-236, 2007, pp. 34-39.

FORTES, J.; OSÓRIO, V. "Morango: fitossanidade". [S.l.]: Embrapa Informação Tecnológica Pelotas: Embrapa ClimaTemperado, 2003.

INSIRA ARQUIVO.IMAGEM - SE HOUVER:

Assinatura do aluno Assinatura do orientador