AI-driven maturity stage identification of Amazonian fruits

Authors

Keywords:

image processing, Machine Learning, vegetative index, amazonian fruits, moriche, seje

Abstract

This paper presents a Machine Learning approach for the classification of Amazonian fruits (Moriche, Asaí and Seje). Vegetative indices were used as features to drive the corresponding classification by processing RGB/VIS imagery. In this regard, we used four Machine Learning models to identify the stage of maturity for the fruits: Multi-variable regressions, Naives Bayes, Support Vector Machines and Artificial Neural Networks. These models were trained and tested with the features of each variety. Experimental results were validated by calculating ROC data, in which neural networks achieved an accuracy of 99% in the stage of maturity identification for the three amazonian varieties. These results allow us to conclude that the used vegetative indices accurately correlate with the physiological characteristics of the fruits, being relevant for the stage of maturity of the three varieties.

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Author Biographies

Willintong MarinMarin, School of Engineering, Pontificia Universidad Javeriana Bogotá, Colombia

Ingeniero electrónico, 2006, Universidad de Cundinamarca, Magister en Administración de Empresas, 2013, Universidad Externado de Colombia, actualmente adelanta estudios de Doctorado en Ingeniería en la Pontificia Universidad Javeriana. Con interés en el campo de la investigación orientada a la agricultura de precisión para explorar alternativas de aprovechamiento sostenible en la Amazonía Colombiana. Con 14 años de experiencia profesional, desempeñándose en sectores y actividades de la administración y la ingeniería.

Iván Fernando Mondragón Bernal, Department of Industrial Engineering, Pontificia Universidad Javeriana Bogotá, Colombia

(Colombia, 1980) se título como Ingeniero Eléctrico (BSEE), Universidad Nacional de Colombia, 2002; Magister en Ingeniería Electrónica y de Computadores, Universidad de los Andes (Colombia), 2005; doctorado en Automática y Robótica, Universidad Politécnica de Madrid (España), 2011. Desde 2013, es profesor a tiempo completo y director del Centro Tecnológico de Automatización Industrial (CTAI), Departamento de Ingeniería Industrial de la Pontificia Universidad Javeriana. Actualmente está trabajando en visión artificial aplicada a vehículos aéreos no tripulados, robótica industrial así como en sistemas de fabricación flexible FMS, inspección de calidad, realidad virtual (sistema inmersivos tipo CAVE) e Industria 4.0.

Julian Colorado, Department of Electronics Engineering, Pontificia Universidad Javeriana Bogotá, Colombia

Profesor Asociado del Departamento de Electrónica de la Pontificia Universidad Javeriana en Bogotá, Colombia. Completó su Ph.D (2012) y M.Sc (2010) en Robótica y Automática en la Universidad Politécnica de Madrid, España, donde estudió el desarrollo de nuevos controladores de vuelo (GNC) para vehículos aéreos no tripulados, incluyendo cuadricópteros y drones biológicamente inspirados. Fue investigador visitante en la Universidad de Brown USA (2010-2011), donde estudió cómo integrar actuadores inteligentes basados en aleaciones con memoria (SMA) para controlar la modulación en robots aéreos de alas mórficas. Ha dirigido y participado en proyectos Europeos FP7, y fue miembro de la comisión de la Unión Europea, para definir legislación y normativa para el uso de UAVs en el espacio aéreo Europeo (Bruselas, Bélgica). Autor de más de 50 publicaciones científicas en revistas indexadas ISI/SCOPUS, conferencias internacionales y capítulos de libro. Sus intereses de investigación incluyen robótica de campo, agricultura de precisión, robótica aérea, robótica bio-inspirada y sistemas de control.

Published

2021-03-19

How to Cite

MarinMarin, W., Mondragón Bernal, I. F., & Colorado, J. (2021). AI-driven maturity stage identification of Amazonian fruits. IEEE Latin America Transactions, 19(8), 1383–1390. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/4577