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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40231| Título: | STARC: comparação de CNNs com variações de entrada para classificação de trilhas de satélite em imagens astronômicas |
| Título(s) alternativo(s): | STARC: comparison of CNNs with input variations for the classification of satellite trails in astronomical images |
| Autor(es): | Volpatto, Ana Paula |
| Orientador(es): | Dal Molin, Viviane |
| Palavras-chave: | Satélites Visão por computador Processamento de imagens Satellites Computer vision Image processing |
| Data do documento: | 13-Nov-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | VOLPATTO, Ana Paula. STARC: comparação de CNNs com variações de entrada para classificação de trilhas de satélite em imagens astronômicas. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025. |
| Resumo: | Este trabalho comparou dois pipelines de classificação para detecção automática de trilhas de satélites em imagens astronômicas de campo largo do levantamento MeerLICHT. Utilizou-se um conjunto de 356 imagens (178 imagens e 178 máscaras), redimensionadas para 2 048×2 048 e fatiadas em patches 224×224 (grade 9×9). Foram avaliadas as modalidades de entrada raw, hough e combined, com duas arquiteturas convolucionais pré-treinadas (ResNet-18 e DenseNet-121). A rotulagem por patch derivou-se das máscaras; a divisão dos dados foi agrupada por imagem em 70/15/15 para treino/validação/teste; a perda adotada foi Focal Loss; e a política de aumento de dados promoveu rotações discretas (90º/180º/270º) apenas nos patches positivos no treino. A seleção do modelo considerou balanced accuracy, com varredura de limiar na validação e aplicação do limiar ótimo no teste. Os resultados foram globalmente positivos: a modalidade combined apresentou o melhor compromisso entre sensibilidade e especificidade (até 91,4% de balanced accuracy com Residual Network com 18 camadas (ResNet-18)), a modalidade raw manteve desempenho sólido e estável, e a modalidade hough isolada ficou aquém devido a falsos positivos. As diferenças entre ResNet-18 e Densely Connected Convolutional Network com 121 camadas (DenseNet-121) foram modestas, enquanto o custo computacional da DenseNet-121 foi maior, consolidando a ResNet-18 em combined como configuração recomendada para uso prático. Embora focado em trilhas de satélites, o pipeline mostrou potencial para ser estendido a tarefas de classificação de artefatos astronômicos em geral. |
| Abstract: | This work compared two classification pipelines for automatic detection of satellite trails in wide-field astronomical images from the MeerLICHT survey. A set of 356 images (178 images and 178 masks) was used, resized to 2,048×2,048 and sliced into 224×224 patches (9×9 grid). The raw, Hough, and combined input modalities were evaluated using two pre-trained convolutional architectures (ResNet-18 and DenseNet-121). Patch labeling was derived from the masks; the data was grouped by image into 70/15/15 for training/validation/testing; Focal Loss was adopted as the loss function; and the data augmentation policy promoted discrete rotations (90°/180°/270°) only in the positive patches during training. Model selection considered balanced accuracy, with threshold scanning in validation and application of the optimal threshold in testing. The results were generally positive: the combined modality presented the best compromise between sensitivity and specificity (up to 91.4% balanced accuracy with ResNet-18), the raw modality maintained solid and stable performance, and the isolated Hough modality fell short due to false positives. The differences between ResNet-18 and DenseNet-121 were modest, while the computational cost of DenseNet-121 was higher, consolidating ResNet-18 in combined as the recommended configuration for practical use. Although focused on satellite tracks, the pipeline showed potential for being extended to tasks involving the classification of astronomical artifacts in general. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40231 |
| Aparece nas coleções: | PB - Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas |
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