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Tipo: Dissertação
Título : Plugin Seeds Analysys® na avaliação morfocolorimétrica de plântulas de gergelim
Título en inglés: Seeds Analysys® plugin for the morphocolorimetric evaluation of sesame seedlings
Autor : Oliveira, Markson Luan do Vale
Tutor: Dutra, Alek Sandro
Palabras clave en portugués brasileño: Visão computacional;Morfometria;Colorimetria;Vigor;Sesamum indicum;Sementes
Palabras clave en inglés: Computer vision;Morphometry;Colorimetry;Vigor;Sesamum indicum
Áreas de Conocimiento - CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA
Fecha de publicación : 2024
Citación : OLIVEIRA, Markson Luan do Vale. Plugin Seeds Analysis® na avaliação morfocolorimétrica de plântulas de gergelim. 51 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia/Fitotecnia) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumen en portugués brasileño: O gergelim é uma oleaginosa com alto teor de óleos, propagada por sementes, sendo a qualidade destas crucial para aumentar a produtividade. A qualidade de sementes é avaliada por testes físicos, fisiológicos, genéticos e sanitários, estes métodos são demorados, podendo ser subjetivos e imprecisos. Nesse contexto, a visão computacional propõe alternativas mais rápidas e precisas para avaliação de sementes. O objetivo deste estudo foi verificar a eficiência do plugin Seeds Analysis® do ImageJ na avaliação morfocolorimétrica de plântulas de gergelim e na distinção da qualidade dos lotes. A pesquisa foi conduzida no Laboratório de Análise de Sementes, do Departamento de Fitotecnia, no Centro de Ciências Agrarias da Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, em colaboração com a Universidade de Cagliari, Itália. A metodologia foi dividida em duas etapas. Na primeira, foram analisados 15 lotes de gergelim por meio dos testes tradicionais: primeira contagem, germinação, comprimento da parte aérea e raiz, peso de massa seca da parte aérea e raiz, emergência, índice de velocidade de emergência, condutividade elétrica e peso de 1000 sementes. Na segunda etapa, realizou-se o teste de germinação para capturar as imagens de plântulas ao final do teste com scanner de mesa. Essas imagens foram analisadas usando o plugin Seeds Analysis® do ImageJ para extrair recursos morfocolorimétricos (area, perímeter, feret, rfactor, solidity, e médias de red, blue, green, RGB, cinza, H, S e V). As análises estatísticas incluíram testes de médias de Tukey, correlação de Spearman e análise de componentes principais. Os resultados mostraram variações significativas no vigor das sementes, com alta correlação entre as variáveis primeira contagem, germinação, porcentagem e índice de velocidade de emergência e os recursos Mean RGB e H. A correlação também foi alta entre primeira contagem e germinação com mean blue, e entre comprimento da parte aérea e os solidity e mean S. Destaca-se que mean red teve alta correlação com várias variáveis (primeira contagem, germinação, massa seca da parte aérea e raiz, porcentagem e índice de velocidade de emergência). A análise de componentes principais permitiu o agrupamento dos lotes com base em suas características. Os atributos rfactor, breadth, perimeter, area, aspratio e feret formaram um grupo com os lotes 11, 15, 9, 7, 10, 3, 12, 8, 2 e 4. O atributo solidity agrupou os lotes 5, 6, 13 e 7. Os lotes 3, 4, 6, 7, 8, 12, 13, 14 e 15 foram associados a mean green, blue, H, RGB e cinza, enquanto os lotes 10, 1, 2, 8 e 9 foram agrupados com mean S, red e V. Estes agrupamentos indicam correlações entre os atributos morfocolorimétricos e a qualidade dos lotes. Conclui-se que o plugin Seeds Analysis® foi efetivo na extração de recursos morfocolorimétrico, sendo a análise morfocolorimétrica uma ferramenta eficaz e reprodutível para avaliar o vigor dos lotes de sementes de gergelim podendo ser incorporada às avaliações tradicionais de sementes. As análises de Spearman e de componentes principais foram importantes para destacar os recursos morfocolorimetricos que estavam relacionadas e mais influenciavam as variáveis dos testes tradicionais.
Abstract: Sesame is an oilseed with a high oil content, propagated by seeds, and the quality of these seeds is crucial to increase productivity. Seed quality is assessed by physical, physiological, genetic and health tests; these methods are time-consuming, and can be subjective and inaccurate. In this context, computer vision proposes faster and more accurate alternatives for seed evaluation. The objective of this study was to verify the efficiency of the ImageJ Seeds Analysis® plugin in the morphocolorimetric evaluation of sesame seedlings and in distinguishing the quality of the lots. The research was conducted at the Seed Analysis Laboratory, of the Department of Plant Science, at the Center for Agricultural Sciences of the Federal University of Ceará, Fortaleza, CE, in collaboration with the University of Cagliari, Italy. The methodology was divided into two stages. In the first stage, 15 sesame lots were analyzed using traditional tests: first count, germination, shoot and root length, shoot and root dry mass weight, emergence, emergence speed index, electrical conductivity, and 1000-seed weight. In the second stage, the germination test was performed to capture images of seedlings at the end of the test with a flatbed scanner. These images were analyzed using the Seeds Analysis® plugin of ImageJ to extract morphocolorimetric features (area, perimeter, feret, rfactor, solidity, and means of red, blue, green, RGB, gray, H, S, and V). Statistical analyses included Tukey's mean tests, Spearman's correlation, and principal component analysis. The results showed significant variations in seed vigor, with high correlation between the variables first count, germination, percentage and emergence speed index and the Mean RGB and H features. The correlation was also high between first count and germination with mean blue, and between shoot length and solidity and mean S. It is noteworthy that mean red had a high correlation with several variables (first count, germination, shoot and root dry mass, percentage and emergence speed index). Principal component analysis allowed grouping of lots based on their characteristics. The attributes rfactor, breadth, perimeter, area, aspratio and feret formed a group with lots 11, 15, 9, 7, 10, 3, 12, 8, 2 and 4. The attribute solidity grouped lots 5, 6, 13 and 7. Lots 3, 4, 6, 7, 8, 12, 13, 14 and 15 were associated with mean green, blue, H, RGB and gray, while lots 10, 1, 2, 8 and 9 were grouped with mean S, red and V. These groupings indicate correlations between the morphocolorimetric attributes and the quality of the lots. It is concluded that the Seeds Analysis® plugin was effective in extracting morphocolorimetric features, and that morphocolorimetric analysis is an effective and reproducible tool for evaluating the vigor of sesame seed lots and can be incorporated into traditional seed evaluations. Spearman and principal component analyses were important for highlighting the morphocolorimetric features that were related to and most influenced the variables of traditional tests.
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79086
ORCID del autor: https://orcid.org/0000-0003-4345-7572
Lattes del autor: http://lattes.cnpq.br/6028172827801738
ORCID del tutor: https://orcid.org/0000-0002-4298-383X
Lattes del tutor: http://lattes.cnpq.br/1013624109317787
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: PPGFIT - Dissertações defendidas na UFC

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