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dc.contributor.advisor1Vieira, Marcelo Bernardes-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0858482819476716pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Maciel, Luiz Maurílio da Silva-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4491455337486151pt_BR
dc.contributor.referee1Souza, Jairo Francisco de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4516605108233899pt_BR
dc.contributor.referee2Giraldi, Gilson Antonio-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9950879952262717pt_BR
dc.creatorSilva, Gabriel Rezende da-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3988838809371058pt_BR
dc.date.accessioned2025-09-15T12:59:06Z-
dc.date.available2025-09-12-
dc.date.available2025-09-15T12:59:06Z-
dc.date.issued2024-09-27-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19401-
dc.description.abstractData collection in precision livestock farming is a serious challenge. The scarcity of annotated image datasets for precision livestock problems limits the potential of deep learning algorithms. The information learned by the Generative Adversarial Networks (GANs) can be employed to improve the performance of machine learning tasks, such as classication. Specic subregions of the facial cattle region, such as the muzzle, ears, and eyes, are signicant indicators of pain, discomfort, and stress in animals, as well as being used for individual identication. In this context, in the present work we develop a new architecture that enhances the spatial localization of facial interest subregions. The proposed method combines bounding box modules with a GAN known in the literature, named BigGAN. The hypothesis is that the incorporation of spatial location information, provided by interest subregions bounding boxes, such as the muzzle, ears, and eyes, can improve the generation of synthetic cattle faces images. Thus, we proposed a new conguration of these modules, based on providing multiple objects in a scene. The modules are attached at dierent depths in the generator, forming a resolution pyramid, and at a specic level in the discriminator. We also propose to use a multiscale boxes to represent the interest subregions. The premise is to smooth out the transitions between the objects and the background, while reinforcing the objects’ features. To train the model, we ltered a pre-annotated dataset for the detection task and adapted it for the generation task. The new dataset includes 9, 495 cattle faces and a subset of bounding box annotations. To assess the feasibility of the proposal, we conducted extensive analysis, both quantitative and qualitative. The experimental results showed improvements provided by the inclusion of additional information for the interest subregions via bounding box modules. The capacity to arbitrarily insert the subregions’ position allows for possible applications such as facial generation designed by user.pt_BR
dc.description.resumoA coleta de dados no âmbito da pecuária de precisão é um sério desao. A escassez de conjuntos de dados de imagens anotadas para problemas relacionados à pecuária de precisão limita o potencial de algoritmos de aprendizado profundo. As informações aprendidas pelas Redes Adversárias Generativas (GANs) podem ser empregadas para melhorar o desempenho de tarefas de aprendizado de máquina, como classicação. Subregiões especícas da região facial de bovinos, como focinho, orelhas e olhos, são indicadores signicativos de dor, desconforto e estresse nos animais, além de serem utilizadas para a identicação individual. Nesse contexto, o presente trabalho propõe uma nova arquitetura que reforça a localização espacial de sub-regiões faciais de interesse. O método proposto integra módulos de caixa delimitadora com uma GAN conhecida na literatura, denominada BigGAN. A hipótese é que a incorporação de informações de localização espacial, fornecidas por caixas delimitadoras de sub-regiões de interesse, como focinho, orelhas e olhos, pode aprimorar a geração de imagens sintéticas de faces de bovinos. Assim, propõe-se uma nova conguração desses módulos, baseada no provimento de múltiplos objetos em uma cena. Os módulos são acoplados em diferentes profundidades no gerador, formando uma pirâmide de resolução, e em um nível especíco no discriminador. Também propõe-se a utilização de caixas multi-escalas para representar as sub-regiões de interesse. A premissa é suavizar as áreas de transição entre os objetos e o plano de fundo, ao mesmo tempo em que reforça as características dos objetos. Para treinar o modelo, ltrou-se um conjunto de dados pré-anotados para a tarefa de detecção, adaptando-o à tarefa de geração. O novo conjunto de dados inclui 9▷495 faces de bovinos e um subconjunto de anotações de caixas delimitadoras. Para avaliar a viabilidade da proposta, realizou-se uma análise extensiva, tanto quantitativa quanto qualitativa. Os resultados experimentais mostraram ganhos proporcionados pela inserção de informações adicionais de sub-regiões de interesse via módulos de caixa delimitadora. A capacidade de inserir arbitrariamente a posição das sub-regiões permite possíveis aplicações como a geração facial personalizada pelo usuário.pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentICE – Instituto de Ciências Exataspt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência da Computaçãopt_BR
dc.publisher.initialsUFJFpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/*
dc.subjectGeração facial de bovinospt_BR
dc.subjectAprendizado profundopt_BR
dc.subjectRedes adversárias generativaspt_BR
dc.subjectMódulos de caixa delimitadorapt_BR
dc.subjectCattle facial generationpt_BR
dc.subjectDeep learningpt_BR
dc.subjectGenerative adversarial networkspt_BR
dc.subjectBounding box modulespt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
dc.titleCattle face generation using an adversarial network with bounding boxes of facial subregionspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
Appears in Collections:Mestrado em Ciência da Computação (Dissertações)



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