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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39107| Título: | Aplicação de inteligência artificial para detecção e segmentação em imagem de digitais de recém-nascidos |
| Título(s) alternativo(s): | Application of artificial intelligence for detection and segmentation of newborn fingerprints in image |
| Autor(es): | Maciel, Augusto Lipinski Fernandes |
| Orientador(es): | Favarim, Fábio |
| Palavras-chave: | Aprendizado do computador Redes neurais (Computação) Processamento de imagens Biometria Machine learning Neural networks (Computer science) Image processing Biometry |
| Data do documento: | 26-Nov-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | MACIEL, Augusto Lipinski Fernandes. Aplicação de inteligência artificial para detecção e segmentação em imagem de digitais de recém-nascidos. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Computação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025. |
| Resumo: | A identificação biométrica de recém-nascidos é crucial para a segurança e registro eficiente em ambientes hospitalares, sendo a papiloscopia uma técnica de alta confiança. A coleta de digitais em recém-nascidos é um problema recorrente, dada a dificuldade em obter imagens de qualidade devido ao tamanho reduzido das digitais e à baixa resolução dos escâner convencionais. Embora a solução preferencial sejam scanners de alta resolução, a alta inviabilidade financeira destes equipamentos justifica a proposta de utilizar smartphones, ferramentas amplamente acessíveis, como dispositivos de captura. Este trabalho propõe o desenvolvimento e a avaliação de um protótipo de escâner de baixo custo que utiliza um smartphone e um prisma para a coleta de múltiplos dedos simultaneamente, focando na identificação e separação das digitais por meio de uma rede neural. A metodologia adotada envolveu a coleta de imagens para a criação de um dataset, o treinamento da rede neural You Only Look Once (YOLO)v8 para a detecção e segmentação robusta das regiões de interesse em cada imagem. Os resultados obtidos demonstraram o significativo desempenho do módulo de segmentação, alcançando um mean Average Precision (mAP)50 de 100% e um mAP50-95 de 95% na validação, comprovando a eficácia do método. Conclui-se que a solução de baixo custo é uma alternativa viável e eficiente para a prova de conceito. A principal limitação reside na necessidade de validação em campo com um dataset de recém-nascidos para confirmar a adequação final do protótipo e do sistema de identificação. |
| Abstract: | The biometric identification of newborns is crucial for security and effective record-keeping in hospital environments, with papilloscopy being the most reliable technique. Fingerprint collection in newborns is a recurring challenge due to the difficulty in obtaining high-quality images, as a result of the very small ridge patterns and the low resolution of conventional scanners. Although high-resolution scanners represent the ideal solution, their financial impracticality justifies the proposal of using smartphones, widely accessible tools, as capture devices. This work proposes the development and evaluation of a low-cost scanner prototype that uses a smartphone and a prism to collect multiple fingers simultaneously, focusing on fingerprint identification and separation through a neural network. The methodology involved image acquisition for dataset creation and the training of a YOLOv8 neural network for accurate detection and segmentation of regions of interest in each image. The results demonstrated high segmentation performance, achieving an mAP50 of 100% and an mAP50–95 of 95% in validation, confirming the method’s effectiveness. It is concluded that this low-cost solution is a viable and efficient proof of concept. The main limitation lies in the need for field validation with a newborn dataset to confirm the final suitability of the prototype and the identification system. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39107 |
| Aparece nas coleções: | PB - Engenharia de Computação |
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