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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34569
Tipo: | TCC |
Título: | Construção de câmera multiespectral de baixo custo com análise em cultivo de café arábica (Coffea arabica) |
Autor(es): | Silva, Marcos André Cardoso da |
Primeiro Orientador: | Borges, Valéria Peixoto |
Resumo: | A Agricultura de Precisão tem sido uma importante ferramenta aliada ao sistema de produção agrícola. Na tentativa de atingir com rapidez acesso à informação de modo eficiente, sensores imageadores têm sido utilizados na agricultura moderna, principalmente para monitoramento de áreas cultivadas, com diagnóstico em tempo real da condição geral da cultura. São equipamentos que apresentam no mercado custos elevados, mas que podem ser substituídos por alternativas acessíveis. Em destaque, temos os instrumentos de aquisição de informações espectrais direcionadas ao estudo da vegetação a partir dos comprimentos de ondas na faixa do visível e infravermelho próximo que possibilitam parametrizar atributos morfofisiológicos dos dosséis vegetais, indicados pelo Índice de Vegetação da Diferença Normalizada (NDVI). Com isso, objetivou-se construir uma câmera multiespectral de baixo custo, implementada em plataforma de código aberto Arduino Uno com testes de funcionamento aplicados em variedades de café arábica (Coffea arabica L.) na área experimental da Chã do Jardim, Areia, Paraíba. Os materiais foram adquiridos com recursos próprios, gasto equivalente a R$ 708,17 reais para construção do equipamento. Foi realizada a montagem, confecção e programação da câmera multiespectral a baixo custo através do Software Arduino IDE 2.3.3 aplicando a linguagem de programação C-Arduino. Em campo, realizou-se duas visitas na área para tomada de dados da câmera manual, posteriormente, o processamento das imagens através do programa computacional QGIS Deskstop 3.16.1. Foram realizados, nestes mesmos momentos, os mapeamentos com câmera comercial multiespectral embarcada DJI Mavic 3 Enterprise, para comparar os resultados. A partir das médias do NDVI das variedades de café Acaiá e Araraçu nos três tratamentos gerada com as câmeras, observou- se uma relação mútua, onde a câmera Manual demonstrou ser eficiente para identificar as variações do NDVI no cultivo. A análise estatística apontou que os resultados dos equipamentos diferem entre si. Muito possivelmente devido variação temporal, desuniformidade dada as condições de luminosidade, ângulo de visada, tempo do voo e tomada de dados, além da diferença entre as alturas dos sensores. Filtros utilizados na câmera manual (M) podem não ter realizado a filtragem das bandas desejadas. A câmera embarcada DJI (D) apresentou menor instabilidade, conferindo menor variação das médias. Portanto, a câmera multiespectral manual (M) pode ser utilizada para identificar NDVI em pequenas áreas agrícolas, vazios e problemas nos cultivos, com eficiência e baixo custo em sua produção. |
Abstract: | Precision Agriculture has become an important tool in the agricultural production system. In an attempt to achieve fast access to information in an efficient way, imaging sensors have been used in modern agriculture, mainly for monitoring cultivated areas, with real-time diagnosis of the general condition of the crop. This equipment is expensive on the market, but can be replaced by affordable alternatives. In particular, we have instruments for acquiring spectral information aimed at studying vegetation from wavelengths in the visible and near-infrared range, which make it possible to parameterize morphophysiological attributes of plant canopies, indicated by the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). With this in mind, aimed to build a low-cost multispectral camera, implemented on the Arduino Uno open source platform, with operational tests applied to arabica coffee varieties (Coffea arabica L.) in the experimental area of Chã do Jardim, Areia, Paraíba. The materials were purchased with the company's own resources, with an expenditure of R$ 708.17 reais to build the equipment. The low-cost multispectral camera was assembled, built and programmed using the Arduino IDE 2.3.3 software and the C-Arduino programming language. In the field, two visits were made to the area to take data from the manual camera, and then the images were processed using the computer program QGIS Deskstop 3.16.1. At the same time, mapping was carried out using the commercial multispectral camera DJI Mavic 3 Enterprise, in order to compare the results. From the NDVI averages of the Acaiá and Araraçu coffee varieties in the three treatments generated with the cameras, a mutual relationship was observed, where the Manual camera proved to be efficient in identifying NDVI variations in the crop. The statistical analysis showed that the results of the equipment differed from each other. This is quite possibly due to temporal variation, unevenness due to lighting conditions, angle of view, flight time and data collection, as well as the difference between the heights of the sensors. Filters used in the manual camera (M) may not have filtered out the desired bands. The DJI on-board camera (D) showed less instability, giving less variation in the averages. Therefore, the manual multispectral camera (M) can be used to identify NDVI in small agricultural areas, voids and crop problems, with efficiency and low cost in its production. |
Palavras-chave: | Sensores imageadores NDVI Agricultura de precisão |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Solos e Engenharia Rural |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34569 |
Data do documento: | 13-Mai-2025 |
Aparece nas coleções: | TCC - Agronomia |
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