DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE ALGORITMO DE DETECCIÓN Y CONTEO DE PECES USANDO INTELIGENCIA ARTIFICIAL.

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura reconoce la importancia de la piscicultura en la seguridad alimentaria, la reducción de la pobreza y la generación de empleo y promueve el desarrollo de prácticas sostenibles para mejorar la eficiencia y la productividad en...

Full description

Autores:
Olejua Santos, Oscar Danilo
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/14494
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14494
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Palabra clave:
YOLOV5
FILTRO DE KALMAN
CONTADORA DE OBJETOS
VISIÓN ARTIFICIAL
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KALMAN FILTER
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ARTIFICIAL VISION
FISH
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura reconoce la importancia de la piscicultura en la seguridad alimentaria, la reducción de la pobreza y la generación de empleo y promueve el desarrollo de prácticas sostenibles para mejorar la eficiencia y la productividad en los cultivos. Además, La industria piscícola en Colombia ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años, con un aumento notable en las exportaciones. En relación a esto, el conteo de peces se convierte en una herramienta crucial para el desarrollo adecuado de buenas prácticas, lo cual contribuye al crecimiento de la industria en el país y resulta clave para el éxito de la producción, sin embargo, hacerlo de forma manual es un obstáculo para el crecimiento sostenible de la industria. En este estudio, se presenta un algoritmo de conteo de peces que consta de tres partes. En primer lugar, se utiliza un módulo que emplea una de las dos topologías Yolov5x o Yolov5s de la arquitectura Yolov5 para la detección de peces fotograma a fotograma en un vídeo. En segundo lugar, se utiliza un módulo de asignación de identificadores en conjunto con un filtro de Kalman para realizar el seguimiento individual de cada pez durante su aparición en pantalla. Por último, se emplea un módulo para realizar el conteo de los peces identificados. Los resultados obtenidos alcanzan una precisión superior al 96.6 % con el modelo más rápido y un 98.8 % con el modelo más preciso. Además, se proponen sugerencias para mejorar el desempeño y la velocidad del sistema, y se plantean trabajos futuros.
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Además, La industria piscícola en Colombia ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años, con un aumento notable en las exportaciones. En relación a esto, el conteo de peces se convierte en una herramienta crucial para el desarrollo adecuado de buenas prácticas, lo cual contribuye al crecimiento de la industria en el país y resulta clave para el éxito de la producción, sin embargo, hacerlo de forma manual es un obstáculo para el crecimiento sostenible de la industria. En este estudio, se presenta un algoritmo de conteo de peces que consta de tres partes. En primer lugar, se utiliza un módulo que emplea una de las dos topologías Yolov5x o Yolov5s de la arquitectura Yolov5 para la detección de peces fotograma a fotograma en un vídeo. En segundo lugar, se utiliza un módulo de asignación de identificadores en conjunto con un filtro de Kalman para realizar el seguimiento individual de cada pez durante su aparición en pantalla. Por último, se emplea un módulo para realizar el conteo de los peces identificados. Los resultados obtenidos alcanzan una precisión superior al 96.6 % con el modelo más rápido y un 98.8 % con el modelo más preciso. Además, se proponen sugerencias para mejorar el desempeño y la velocidad del sistema, y se plantean trabajos futuros.PregradoIngeniero ElectrónicoThe United Nations Food and Agriculture Organization recognizes the importance of aquaculture in food security, poverty reduction, and job creation, and promotes the development of sustainable practices to improve efficiency and productivity. Furthermore, the fish farming industry in Colombia has experienced significant growth in recent years, with a notable increase in exports. In relation to this, fish counting becomes a crucial tool for the proper development of good practices, which contributes to the industry’s growth in the country and is key to the success of production. However, manual counting poses an obstacle to the sustainable growth of the industry. In this study, an algorithm for fish counting is presented, consisting of three parts. Firstly, a module is used that employs one of two Yolov5x or Yolov5s topologies of the Yolov5 architecture for frame-by-frame fish detection in a video. Secondly, an identifier assignment module is used in conjunction with a Kalman filter to track each fish individually during its appearance on the screen. Lastly, a module is employed to perform the counting of the identified fish. The results obtained achieve an accuracy of over 96.6% with the fastest model and 98.8% with the most accurate model. Additionally, suggestions are proposed to improve the performance and speed of the system, and future work.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicomecánicasIngeniería ElectrónicaEscuela de Ingenierías Eléctrica, Electrónica y TelecomunicacionesYOLOV5FILTRO DE KALMANCONTADORA DE OBJETOSVISIÓN ARTIFICIALPECESYOLOV5KALMAN FILTEROBJECT COUNTERARTIFICIAL VISIONFISHDISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE ALGORITMO DE DETECCIÓN Y CONTEO DE PECES USANDO INTELIGENCIA ARTIFICIAL.DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A FISH DETECTION AND COUNTING ALGORITHM USING ARTIFICIAL INTELLIGENCE.Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALDocumento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf2913339https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/20cc7f7a-f812-4cde-b2f5-a455d3d572f8/downloadded4335532e833a610b4c35ab9bf152dMD51Carta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf89709https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ba889ea9-d9bd-493b-83d7-a6189e89240d/downloadbf553f6a0f34ad666161b0735739c3e7MD52Nota de proyecto.pdfNota de proyecto.pdfapplication/pdf265316https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/0481f005-17db-4a69-95c0-381dddb1077a/download9e9dbe32c487ac158139b74528377f2bMD53Carta de confidencialidad.pdfCarta de confidencialidad.pdfapplication/pdf88317https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/563a7aae-a76d-4219-80ae-97b4bec9e35b/download92a0c1f2f8b3ea1fbc2ab2a7cfe3197dMD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/d7111f0b-292b-467a-b8a9-97a0918f5aa8/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD5520.500.14071/14494oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/144942023-05-31 11:58:47.992http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessembargohttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.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