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Desarrollo de un prototipo de bajo costo para la identificación y clasificación de huevos de gallina con un sistema inteligente de aprendizaje profundo

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dc.contributor.advisor Ramirez Morales, Ivan
dc.contributor.advisor Rivas Asanza, Wilmer
dc.contributor.author Benavides Duran, Milton Genaro
dc.date.accessioned 2025-04-11T17:17:51Z
dc.date.available 2025-04-11T17:17:51Z
dc.date.issued 2025
dc.identifier.citation Benavides, M. Ramirez ,I. Rivas, W. (2025), Desarrollo de un prototipo de bajo costo para la identificación y clasificación de huevos de gallina con un sistema inteligente de aprendizaje profundo, Universidad Técnica de Machala es_ES
dc.identifier.uri http://repositorio.utmachala.edu.ec/handle/48000/24428
dc.description La evolución de la tecnología y la infraestructura digital ha hecho posible que las inteligencias artificiales (IA) se utilicen como herramientas eficaces para resolver problemas industriales, permitiendo una mejor optimización de recursos. Este estudio surge ante la necesidad de clasificar huevos de gallina en granjas avícolas locales, una tarea que normalmente realiza un inspector, pero que puede estar expuesta a errores o subjetividades debido a la fatiga, considerando que el humano mantiene entre 60% a 90% de probabilidad de error frente a un 3% de las máquinas. El objetivo principal es desarrollar un prototipo de aplicación que utilice redes neuronales profundas, ejecutadas en hardware NVIDIA Jetson Orin Nano para una clasificación automática eficiente de huevos de gallina. Se aplicó una metodología cuantitativa, del tipo cuasiexperimental al operar variables como cantidad de huevos, imágenes, porcentajes y clases; el tipo de estudio es empírico al ser un proceso sistemático e iterativo englobando la data, esquema de entrenamiento, programación, evaluación y puesta a prueba del modelo. La metodología CRISP-DM se aplicó para comprender el negocio junto a los requerimientos del prototipo. La población son todos los huevos procesados en una hora (36000) y la muestra son los huevos que pasan en dos minutos por la cinta transportadora alrededor de 1200 tomando 200 fotogramas como base para el modelo de aprendizaje. En los resultados se destaca que el nivel de precisión al detectar/clasificar huevos de gallina en sano (verde), sucio (rojo), roto (morado) y rugoso (azul) es mayor al 95% logrando un desempeño del 99% de efectividad cumpliendo con el objetivo del estudio. El prototipo desarrollado en hardware NVIDIA soporta la red neuronal You Only Look Once (Yolo V8n) empleada para ver y clasificar los huevos con un presupuesto de bajo costo en contraste con soluciones industriales disponibles en el mercado; llegando a ser alrededor del 10% de una máquina comercial capaz de realizar mismo proceso; además, destaca por su escalabilidad, adaptación y bajo consumo energético; por lo tanto, es una solución práctica que satisface los requerimientos de diseño demostrando a través de la discusión que se obtienen resultados similares en investigaciones de visión por computadora al utilizar Yolo para clasificar objetos e inclusive estudiar patrones de movimiento en seres vivos. es_ES
dc.description.abstract The evolution of technology and digital infrastructure has made it possible for artificial intelligence (AI) to be used as effective tools to solve industrial problems, allowing better optimization of resources. This study arises from the need to classify chicken eggs in local poultry farms, a task that is normally carried out by an inspector, but which can be exposed to errors or subjectivities due to fatigue, considering that humans maintain between 60% to 90% probability of error compared to 3% for machines. The main objective is to develop a prototype application that uses deep neural networks, executed on NVIDIA Jetson Orin Nano hardware for efficient automatic classification of chicken eggs. A quantitative methodology is applied, of the quasi-experimental type by operating variables such as number of eggs, images, percentages and classes; The type of study is empirical as it is a systematic and iterative process encompassing data, training scheme, programming, evaluation and testing of the model. The CRISP-DM methodology was applied to understand the business along with the prototype requirements. The population is all the eggs processed in one hour (36,000) and the sample is the eggs that pass through the conveyor belt in two minutes, around 1,200, taking 200 frames as a basis for the learning model. The results highlight that the level of precision when detecting/classifying chicken eggs into healthy (green), dirty (red), broken (yellow) and rough (blue) is greater than 95%, achieving a performance of 99% effectiveness, meeting the objective of the study. The prototype developed on NVIDIA hardware supports the You Only Look Once (Yolo V8n) neural network used to view and classify eggs with a low-cost budget in contrast to industrial solutions in between; becoming around 10% of a commercial machine capable of carrying out the same process; Furthermore, it stands out for its scalability, adaptation and low energy consumption; Therefore, it is a practical solution that satisfies the design requirements, demonstrating through the discussion that similar results are obtained in computer vision research when using Yolo to classify objects and even study movement patterns in living beings. es_ES
dc.format.extent 87 p. es_ES
dc.language.iso es es_ES
dc.publisher Machala : Universidad Técnica de Machala es_ES
dc.rights openAccess es_ES
dc.rights.uri https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/ es_ES
dc.subject YOLOV8 es_ES
dc.subject PROTOTIPO es_ES
dc.subject CLASIFICACION es_ES
dc.subject HUEVOS DE GALLINA es_ES
dc.title Desarrollo de un prototipo de bajo costo para la identificación y clasificación de huevos de gallina con un sistema inteligente de aprendizaje profundo es_ES
dc.type masterThesis es_ES
dc.email mbenavide4_est@utmachala.edu.ec es_ES
dc.email iramirez@utmachala.edu.ec es_ES
dc.email wrivas@utmachala.edu.ec es_ES
dc.cedula 0703583716 es_ES
dc.cedula 0704065903 es_ES
dc.cedula 0702580192 es_ES
dc.utmachbibliotecario.bibliotecario Alvarado Jazmany es_ES
dc.utmachtitulacionpost.titulacionpost Propuestas metodológicas y tecnológicas avanzadas es_ES


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