Publication: Computer vision techniques for greenness identification and obstacle detection in maize fields
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Publication Date
2018-01-12
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
There is an increasing demand in the use of Computer Vision techniques in Precision Agriculture (PA) based on images captured with cameras on-board autonomous vehicles. Two techniques have been developed in this research. The rst for greenness identi cation and the second for obstacle detection in maize elds, including people and animals, for tractors in the RHEA (robot eets for highly e ective and forestry management) project, equipped with monocular cameras on-board the tractors. For vegetation identi cation in agricultural images the combination of colour vegetation indices (CVIs) with thresholding techniques is the usual strategy where the remaining elements on the image are also extracted. The main goal of this research line is the development of an alternative strategy for vegetation detection. To achieve our goal, we propose a methodology based on two well-known techniques in computer vision: Bag of Words representation (BoW) and Support Vector Machines (SVM). Then, each image is partitioned into several Regions Of Interest (ROIs). Afterwards, a feature descriptor is obtained for each ROI, then the descriptor is evaluated with a classi er model (previously trained to discriminate between vegetation and background) to determine whether or not the ROI is vegetation...
Cada vez existe mayor demanda en el uso de t ecnicas de Visi on por Computador en Agricultura de Precisi on mediante el procesamiento de im agenes captadas por c amaras instaladas en veh culos aut onomos. En este trabajo de investigaci on se han desarrollado dos tipos de t ecnicas. Una para la identi caci on de plantas verdes y otra para la detecci on de obst aculos en campos de ma z, incluyendo personas y animales, para tractores del proyecto RHEA. El objetivo nal de los veh culos aut onomos fue la identi caci on y eliminaci on de malas hierbas en los campos de ma z. En im agenes agr colas la vegetaci on se detecta generalmente mediante ndices de vegetaci on y m etodos de umbralizaci on. Los ndices se calculan a partir de las propiedades espectrales en las im agenes de color. En esta tesis se propone un nuevo m etodo con tal n, lo que constituye un objetivo primordial de la investigaci on. La propuesta se basa en una estrategia conocida como \bolsa de palabras" conjuntamente con un modelo se aprendizaje supervisado. Ambas t ecnicas son ampliamente utilizadas en reconocimiento y clasi caci on de im agenes. La imagen se divide inicialmente en regiones homog eneas o de inter es (RIs). Dada una colecci on de RIs, obtenida de un conjunto de im agenes agr colas, se calculan sus caracter sticas locales que se agrupan por su similitud. Cada grupo representa una \palabra visual", y el conjunto de palabras visuales encontradas forman un \diccionario visual". Cada RI se representa por un conjunto de palabras visuales las cuales se cuanti can de acuerdo a su ocurrencia dentro de la regi on obteniendo as un vector-c odigo o \codebook", que es descriptor de la RI. Finalmente, se usan las M aquinas de Vectores Soporte para evaluar los vectores-c odigo y as , discriminar entre RIs que son vegetaci on del resto...
Cada vez existe mayor demanda en el uso de t ecnicas de Visi on por Computador en Agricultura de Precisi on mediante el procesamiento de im agenes captadas por c amaras instaladas en veh culos aut onomos. En este trabajo de investigaci on se han desarrollado dos tipos de t ecnicas. Una para la identi caci on de plantas verdes y otra para la detecci on de obst aculos en campos de ma z, incluyendo personas y animales, para tractores del proyecto RHEA. El objetivo nal de los veh culos aut onomos fue la identi caci on y eliminaci on de malas hierbas en los campos de ma z. En im agenes agr colas la vegetaci on se detecta generalmente mediante ndices de vegetaci on y m etodos de umbralizaci on. Los ndices se calculan a partir de las propiedades espectrales en las im agenes de color. En esta tesis se propone un nuevo m etodo con tal n, lo que constituye un objetivo primordial de la investigaci on. La propuesta se basa en una estrategia conocida como \bolsa de palabras" conjuntamente con un modelo se aprendizaje supervisado. Ambas t ecnicas son ampliamente utilizadas en reconocimiento y clasi caci on de im agenes. La imagen se divide inicialmente en regiones homog eneas o de inter es (RIs). Dada una colecci on de RIs, obtenida de un conjunto de im agenes agr colas, se calculan sus caracter sticas locales que se agrupan por su similitud. Cada grupo representa una \palabra visual", y el conjunto de palabras visuales encontradas forman un \diccionario visual". Cada RI se representa por un conjunto de palabras visuales las cuales se cuanti can de acuerdo a su ocurrencia dentro de la regi on obteniendo as un vector-c odigo o \codebook", que es descriptor de la RI. Finalmente, se usan las M aquinas de Vectores Soporte para evaluar los vectores-c odigo y as , discriminar entre RIs que son vegetaci on del resto...
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Informática, Departamento de Ingeniería del Software e Inteligencia Artificial, leída el 22/06/2017