Application of Convolutional Neural Networks for Classification of Banana Ripening Stages in Prata Catarina Variety
Abstract
Bananas play a significant role in fruit farming and, to reduce losses during the post-harvest process and extend their storage life, it is important to identify their ripeness levels, mainly because they have a high rate of deterioration. Artificial intelligence techniques can be applied for this purpose. This work addresses the construction of artificial neural network models for classifying the ripening stages of bananas, using a dataset of images of Bananas Prata Catarina. Data augmentation and convolutional networks were applied to achieve better results.References
Adebayo S., Hashim N., Abdan, K., Hanafi, M., Zude-Sasse, M. (2017). Prediction of banana quality attributes and ripeness classification using artificial neural network. Acta Horticulturae, 1152(1152):335–344.
Bloice, M. D., Stocker, C., & Holzinger, A. (2017). Augmentor: an image augmentation library for machine learning. Disponível em arXiv preprint arXiv:1708.04680. Acessado em fevereiro de 2024.
CEAGESP (2006) “PBMH & PIF — Programa Brasileiro para a Modernização da Horticultura & Produção Integrada de Frutas”. Normas de Classificação de Banana. Disponível em [link]. Acessado em fevereiro de 2024.
Chen, LY., Wu, CC., Chou, TI., Chiu, SW., Tang, KT. (2018). Development of a dual MOS electronic nose/camera system for improving fruit ripeness classification. Sensors, 18(10):3256.
Chollet, F et al. (2015). Keras. Disponível em [link]. Acessado em fevereiro de 2024.
Duarte, A. G., Barbieri, M. (2024). BANANA/CEPEA: Exportações fecham 2023 em queda. Disponível em [link]. Acessado em fevereiro de 2024.
Kingma, D. P., & Ba, J. (2014). Adam: A method for stochastic optimization. Disponível em arXiv preprint arXiv:1412.6980. Acessado em fevereiro de 2024.
Maharana, K., Mondal, S., & Nemade, B. (2022). A review: Data pre-processing and data augmentation techniques. Global Transitions Proceedings, 3(1), 91-99.
Ministério da Agricultura e Pecuária. (2024). Exportações do agronegócio fecham 2023 com US$ 166,55 bilhões em vendas. Disponível em [link]. Acesso em fevereiro de 2024.
Martins Neto, J. L., Neves, J. P. H., Xavier, M. V. T. N., Freitas, E. D. G. de, Gomes, D. G. Dataset de Imagens de Banana Prata Catarina Rotuladas em Oito Estados de Maturação. In: WORKSHOP DE COMPUTAÇÃO APLICADA À GESTÃO DO MEIO AMBIENTE E RECURSOS NATURAIS (WCAMA), 14. , 2023, João Pessoa/PB. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2023 . p. 155-158. ISSN 2595-6124.
Mazen, F. M. A. and Nashat A. A. (2019). Ripeness classification of bananas using an artificial neural network. Arabian Journal for Science and Engineering 44(8):6901–6910.
Sabilla, I. A., Wahyuni, C. S., Fatichah, C., Herumurti, D. (2019). Determining banana types and ripeness from image using machine learning methods. In: IEEE International Conference of Artificial Intelligence and Information Technology (ICAIIT). Proceedings.
Siddiq, M., Ahmed, J., Lobo, M. G. (2020). Handbook of banana production, postharvest science, processing technology, and nutrition. Hoboken, Wiley, 284 p.
Zhang, Y., Lian, J., Fan, M., Zheng, Y. (2018). Deep indicator for fine-grained classification of banana’s ripening stages. EURASIP Journal on Image and Video Processing 2018(1):1–10.
Bloice, M. D., Stocker, C., & Holzinger, A. (2017). Augmentor: an image augmentation library for machine learning. Disponível em arXiv preprint arXiv:1708.04680. Acessado em fevereiro de 2024.
CEAGESP (2006) “PBMH & PIF — Programa Brasileiro para a Modernização da Horticultura & Produção Integrada de Frutas”. Normas de Classificação de Banana. Disponível em [link]. Acessado em fevereiro de 2024.
Chen, LY., Wu, CC., Chou, TI., Chiu, SW., Tang, KT. (2018). Development of a dual MOS electronic nose/camera system for improving fruit ripeness classification. Sensors, 18(10):3256.
Chollet, F et al. (2015). Keras. Disponível em [link]. Acessado em fevereiro de 2024.
Duarte, A. G., Barbieri, M. (2024). BANANA/CEPEA: Exportações fecham 2023 em queda. Disponível em [link]. Acessado em fevereiro de 2024.
Kingma, D. P., & Ba, J. (2014). Adam: A method for stochastic optimization. Disponível em arXiv preprint arXiv:1412.6980. Acessado em fevereiro de 2024.
Maharana, K., Mondal, S., & Nemade, B. (2022). A review: Data pre-processing and data augmentation techniques. Global Transitions Proceedings, 3(1), 91-99.
Ministério da Agricultura e Pecuária. (2024). Exportações do agronegócio fecham 2023 com US$ 166,55 bilhões em vendas. Disponível em [link]. Acesso em fevereiro de 2024.
Martins Neto, J. L., Neves, J. P. H., Xavier, M. V. T. N., Freitas, E. D. G. de, Gomes, D. G. Dataset de Imagens de Banana Prata Catarina Rotuladas em Oito Estados de Maturação. In: WORKSHOP DE COMPUTAÇÃO APLICADA À GESTÃO DO MEIO AMBIENTE E RECURSOS NATURAIS (WCAMA), 14. , 2023, João Pessoa/PB. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2023 . p. 155-158. ISSN 2595-6124.
Mazen, F. M. A. and Nashat A. A. (2019). Ripeness classification of bananas using an artificial neural network. Arabian Journal for Science and Engineering 44(8):6901–6910.
Sabilla, I. A., Wahyuni, C. S., Fatichah, C., Herumurti, D. (2019). Determining banana types and ripeness from image using machine learning methods. In: IEEE International Conference of Artificial Intelligence and Information Technology (ICAIIT). Proceedings.
Siddiq, M., Ahmed, J., Lobo, M. G. (2020). Handbook of banana production, postharvest science, processing technology, and nutrition. Hoboken, Wiley, 284 p.
Zhang, Y., Lian, J., Fan, M., Zheng, Y. (2018). Deep indicator for fine-grained classification of banana’s ripening stages. EURASIP Journal on Image and Video Processing 2018(1):1–10.
Published
2024-07-21
How to Cite
FRANCISCO, Rafaela S.; PEDROSO, Gabriel de S. G.; VENTURA, Thiago M..
Application of Convolutional Neural Networks for Classification of Banana Ripening Stages in Prata Catarina Variety. In: WORKSHOP ON COMPUTING APPLIED TO THE MANAGEMENT OF THE ENVIRONMENT AND NATURAL RESOURCES (WCAMA), 15. , 2024, Brasília/DF.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2024
.
p. 141-148.
ISSN 2595-6124.
DOI: https://doi.org/10.5753/wcama.2024.2996.
