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Tipo do documento: Dissertação
Título: Classificação multivariada de biodiesel B100 e B5 usando imagens digitais
Autor: Costa, Gean Bezerra da 
Primeiro orientador: Veras Neto, Jose Germano
Primeiro coorientador: Diniz, Paulo Henrique Gonçalves Dias
Primeiro membro da banca: Meneses, Carlos Henrique Salvino Gadelha
Segundo membro da banca: Lyra, Wellington da Silva
Resumo: Objetiva-se com este trabalho apresentar uma metodologia simples, rápida, de baixo custo e não destrutiva baseada na utilização de imagens digitais e técnicas quim iometricas, para a classificação de biodiesel e de misturas biodiesel/diesel (B5) com relação ao tipo de óleo de origem (algodão, girassol, milho e soja). Para isso, imagens de biodiesel e das misturas foram obtidas a partir de uma webcam e, em seguida, foram decompostas em histogramas contendo as distribuições de frequência dos níveis de cores RGB, HSI, escala de cinza, individualmente, cinza + RGB, cinza + HSI e um sistema utilizando todos os histogramas juntos (escala de cinza + RGB+ HSI) foram utilizados. Foi realizada uma análise exploratória dos dados utilizando a PCA a fim de avaliar se é possível identificar similaridades e diferenças entre as amostras do conjunto de dados utilizadas na construção dos modelos de classificação. Os dados obtidos a part ir de cada histograma foram particionados em conjuntos de treinamento e teste usando o algoritmo Kennard-Stone (KS). Em seguida, foram construídos modelos de classificação SIMCA (Modelagem Independente e Flexível por Analogia de Classe), PLS-DA (Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais) e LDA (Analise Discriminante Linear) empregando algoritmos de seleção de variáveis SPA (Algoritmo das Projeções Sucessivas). Para a classificação do biodiesel em termos do óleo de origem apesar de todos os modelos estarem bem ajustados, o modelo SPA-LDA se destacou por apresentar como resultado 100% das amostras de biodiesel classificadas corretamente em sua devida classe. Na classificação das misturas biodiesel/diesel B5 os resultados dos quatros modelos testados foram satisfatórios, no entanto o melhor resultado foi para o modelo SPA-LDA com uma taxa de classificação correta de 87,50% e 97,50% para os conjuntos de treinamento e teste respectivamente. Estes resultados sugerem que os modelos propostos são alternativas promissoras para classificação de biodiesel e de suas misturas biodiesel/diesel (B5) em termos do óleo de partida. Como vantagem, a análise é rápida, não utiliza reagente e a caracterização química das amostras não é necessária.
Abstract: Objective of this work is to present a simple, fast, inexpensive and non-destructive methodology based on the use of digital images and chemometric techniques, classification for biodiesel and biodiesel blends rating / diesel (B5) with the type of oil origin (cotton, sunflower, corn and soya). For this, images of biodiesel and mixtures were obtained from a webcam and then were resolved into histograms containing frequency distributions of the RGB color levels, HSI, grayscale, individually, gray + RGB, gray + HSI and a model using all histograms together (grayscale + RGB + HSI) were used. An exploratory analysis of the data was performed using the PCA to judge whether it is possible to identify similarities and differences between the data set sample used in the construction of classification models. The data obtained from each histogram have been partitioned into training and test sets using the Kennard-Stone algorithm (KS). Then were built SIMCA classification models (modeling Independent and flexible by Class Analogy), PLS- DA (discriminant analysis by Partial Least Squares) and LDA (Linear Discriminant Analysis) using variable selection algorithms SPA (Algorithm of Successive Projections). For the classification of biodiesel in terms of the origin of oil despite all the models are well adjusted, the SPA-LDA model stood out with as a result 100% of biodiesel samples classified correctly in its proper class. In the classification of the mixtures biodiesel / diesel B5 results of the four models tested were satisfactory, but the best results for SPA with a LDA model correct classification rate of 87.50% and 97.50% for the training sets and testing respectively. These results suggest that the proposed models are promising alternatives for classification biodiesel and mixtures biodiesel / diesel (B5) in terms of starting oil. Advantageously, the analysis is fast, does not use reagent and chemical characterization of the samples is not necessary.
Palavras-chave: Biocombustíveis
Quimiometria
Webcam
Chemometrics
Biofuels
Área(s) do CNPq: CIENCIAS AGRARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual da Paraíba
Sigla da instituição: UEPB
Departamento: Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Agrárias - PPGCA
Citação: COSTA, G. B. da. Classificação multivariada de biodiesel B100 e B5 usando imagens digitais. 2015. 80f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Ciências Agrárias - PPGCA) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2015.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/3187
Data de defesa: 13-Fev-2015
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