My birds: utilizando inteligência artificial para a detecção de pássaros amazônicos

dc.contributor.advisor1SILVA, Clay Palmeira da
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/3932708043907461
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-0438-581X
dc.creatorZAMPAR, Lucas Ferro
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/1358184835481645
dc.date.accessioned2026-04-06T13:44:44Z
dc.date.issued2023-08-15
dc.description.abstractBirds arouse human attention for their beauty and diversity, encouraging admirers to practice the recreational activity of spotting them and registering them in images. Sharing these records on citizen science platforms, such as WikiAves and eBirds, can significantly contribute to scientific research to understand and preserve these species. In this context, the sighting of birds can occur through feeders located in the gardens of residences, which contributes to the well-being of residents. The opportunity to record birds in feeders through webcams was noted. In addition, it was questioned whether it would be possible to automatically detect their species through deep learning, a technique widely adopted in computer vision. In this way, the present work aims to raise an approach based on deep learning to detect bird species that visit residential feeders. Therefore, the study had access to the feeder of a residence in the municipality of Santana, in Amapá, a region inserted in the Amazonian context. A publicly available dataset was collected, consisting of 940 images of birds and 1,836 notes distributed among 5 classes referring to the identified species. The images were obtained by extracting frames from the recordings made by the webcams, in addition to being annotated for the object detection task. The set was used to train different models of the Faster R-CNN type over two consecutive phases called preliminary and final. In the first, a smaller portion of the data was used to define the training configuration and a baseline. In the second, a single model called definitive was trained with all the data through the specified configuration, in addition to being compared with the baseline. The models were evaluated using the mAP, precision, and recall metrics, in addition to the use of confusion matrices. When considering the Intersection over Union at 50%, the definitive model achieved an mAP of 98.33%, a mean precision of 95.96%, and a mean recall of 98.82%. To the best of our knowledge, My Birds is the first work to propose detecting Amazonian bird species in residential feeders and raising an annotated set of these species. In this way, it is possible to visualize future works focusing on the automated collection of more images in other residences to contribute to data collection on these species.
dc.description.resumoPássaros despertam a atenção humana pela sua beleza e diversidade, o que estimula admiradores a praticar a atividade recreativa de avistá-los, bem como de registrá-los em imagens. O compartilhamento desses registros em plataformas de ciência cidadã, como WikiAves e eBirds, pode contribuir significativamente com pesquisas científicas que visam compreender e preservar essas espécies. Nesse contexto, o avistamento de pássaros pode ocorrer por meio de comedouros localizados em jardins de residências, o que contribui com o bem-estar dos moradores locais. Diante disso, notou-se a oportunidade de registar pássaros em comedouros através de webcams. Além disso, questionou-se se seria possível detectar automaticamente suas espécies por meio do aprendizado profundo, técnica amplamente adotada na visão computacional. Dessa forma, o presente trabalho visa levantar uma abordagem baseada em aprendizado profundo para detectar espécies de pássaros que visitam comedouros residenciais. Para tanto, o estudo teve acesso ao comedouro de uma residência do município de Santana, no Amapá, região que está inserida no contexto amazônico. Levantou-se um conjunto de dados disponibilizado publicamente que é composto por 940 imagens de pássaros e 1.836 anotações distribuídas entre 5 classes referentes às espécies identificadas. As imagens foram obtidas ao extrair frames das gravações feitas pelas webcams, além de terem sido anotadas para a tarefa de detecção de objetos. O conjunto foi empregado para o treinamento de diferentes modelos do tipo Faster R-CNN ao longo de duas fases consecutivas denominadas de preliminar e de final. Na primeira, uma porção menor dos dados foi utilizada para definir a configuração de treinamento e uma baseline. Na segunda, um único modelo chamado de definitivo foi treinado com a totalidade dos dados através da configuração definida, além de ter sido comparado com a baseline. A avaliação dos modelos ocorreu por meio das métricas mAP, precisão e revocação, além do emprego de matrizes de confusão. Ao considerar a Intersection over Union em 50%, o modelo definitivo conseguiu alcançar mAP de 98,33%, precisão média de 95,96% e revocação média de 98,82%. Até onde se sabe, My Birds é o primeiro trabalho a propor a detecção de espécies de pássaros amazônicos em comedouros residenciais, além de levantar um conjunto anotado dessas espécies. Dessa forma, é possível visualizar trabalhos futuros que foquem na coleta automatizada de mais imagens em outras residências de modo a contribuir com o levantamento de dados sobre essas espécies.
dc.identifier.citationZAMPAR, Lucas Ferro. My birds: utilizando inteligência artificial para a detecção de pássaros amazônicos. Orientador: Clay Palmeira da Silva. 2023. 82 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) – Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas, Universidade Federal do Amapá, Macapá, 2023. Disponível em: https://repositorio.unifap.br/handle/123456789/2047. Acesso em:
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifap.br/handle/123456789/2047
dc.publisherUNIFAP - Universidade Federal do Amapá
dc.publisher.countryBrasil
dc.rightsAcesso Aberto
dc.sourceVia SIPAC
dc.subjectBiodiversidade - Conservação ambiental
dc.subjectCiência cidadã - Monitoramento ambiental
dc.subjectVisão computacional - Processamento de imagens
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO
dc.subject.odsODS 9 – Indústria, inovação e infraestrutura
dc.subject.odsODS 15 – Vida terrestre
dc.titleMy birds: utilizando inteligência artificial para a detecção de pássaros amazônicos
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso - Graduação

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