DOI: 10.22201/dgtic.26832968e.2023.8.7
Juan Pablo García Vázquez (pablo.garcia@uabc.edu.mx)
Ricardo Salomón Torres ( ricardo.salomon@ues.mx)
Dalila Blanca Pérez Pérez (dalila.perez9@uabc.edu.mx)
Héctor Zatarain Aceves (hector.zatarain@uabc.edu.mx)
Jesús Eduardo Soto Vega (soto.jesus@uabc.edu.mx)
Edwin R. García Curiel (edwin.garcia.curiel@uabc.edu.mx)
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Resumen Abstract Cita
El proyecto surge a partir de la preocupación de la Universidad Autónoma de Baja California, por contribuir en la solución de problemáticas locales y regionales. Una estrategia del departamento de posgrado fue generar reuniones para fomentar la vinculación con diversos sectores (p. ej. turístico, industrial y agrícola). En estas reuniones se atendieron las necesidades y problemáticas de diversos sectores productivos.
Con respecto a los pequeños productores de palma datilera del Valle de Mexicali, se identificó que se enfrentan a varios retos en lo que respecta a la recolección, clasificación y empaque del dátil Medjool, derivado a que estas actividades se realizan principalmente de forma manual (ver Figura 1). El desarrollo de este trabajo implica el uso de mano de obra especializada, alta rotación, largas jornadas laborales, realizar tareas repetitivas, lo cual provoca errores en la correcta inspección de los atributos de calidad de la fruta, como su color (nivel de madurez), tamaño y textura.
Fig. 1. Trabajadores seleccionando de forma manual el dátil Medjool
El proceso de cosecha del dátil Medjool, consiste en que los recolectores de fruta escalan a la palma, agitan el racimo para que los dátiles maduros se desprendan y caigan en los contenedores. Esta actividad puede provocar que la fruta madura sufra daños en su textura o que se cosechen frutos en etapas previas a la maduración (ver Figura 2). Después los dátiles se colocan en bandejas, donde se separan los inmaduros y se agruparán en otras bandejas para exponerlo a la luz solar, para que continúen con su proceso de deshidratación, hasta que alcancen su plena madurez. Una inapropiada selección del fruto puede ocasionar muchas desventajas para el agricultor en su comercialización.
Fig 2. Dátiles cosechados en diversos niveles de maduración: a) Tamar: el fruto está maduro; b) Rutab:fruta pierde peso y humedad, lo que la convierte en una fruta de color marrón; c) Khalal:el fruto alcanza su tamaño máximo y cambia de color verde a amarillo o rojo y d) con dos niveles de maduración Khalal y Rutab.
El fruto de menor tamaño o dañados, comúnmente son separados principalmente para elaborar subproductos de dátil y en menor medida para consumo animal. Finalmente, la clasificación por tamaño de los dátiles Medjool y que tienen el grado de madurez requerido, son empacados en diversas presentaciones de peso en cajas de cartón.
Existen diversos trabajos en la literatura que han propuesto tecnología para apoyar a los pequeños productores de dátil, en los procesos de clasificación y selección. Por ejemplo, en [1] se propuso un sistema de visión computacional que utiliza imágenes RGB con dátiles. A partir de estas imágenes, se extrae automáticamente características externas de calidad en este fruto. Basándose en las características extraídas, clasifica los frutos en tres categorías de calidad definidas por expertos, las cuales fueron utilizadas para entrenar a una red neuronal, obteniéndose una precisión del 80%. De manera similar, en [2] diseñaron e implementaron un sistema de visión artificial para la clasificación automática de dátiles. Este sistema ayudó a medir el tamaño de la fruta y la deslaminación de la piel.
La prueba de producción ha demostrado una mejora en la precisión de la clasificación de aproximadamente un 10% con respecto a la clasificación manual. Asimismo, se redujeron los costos por concepto de mano de obra en casi un 75% (sólo se requirieron 15 trabajadores en lugar de 60, lo cual equivale entre 2,800 y 3,600 USD al día, de acuerdo con los salarios mínimos por hora de los trabajadores) y se acortó el tiempo de procesamiento para la clasificación.
Determinar el estado de madurez del dátil Medjool mediante métodos tradicionales de procesamiento de imágenes y métodos de aprendizaje automático es complicado. Esto se debe a que estos métodos están entrenados para extraer características del fruto como su apariencia, color (asociadas a los estados de madurez), la forma y la textura [2,3]. Sin embargo, no existen estudios en los que se haya realizado una extracción de características o un modelo predictivo para la clasificación de dátil variedad Medjool, en los cuales se describa que se utilice un sistema de visión artificial. Además, los modelos recientes no pueden determinar la clasificación de Medjool porque este fruto se cosecha, se clasifica, se empaca y se consume en su fase de Tamar (ver Figura 3).
Image Description
Por lo que se propuso desarrollar un sistema de visión artificial para la clasificación y selección de los dátiles Medjool con base a sus características o atributos de calidad (madurez y tamaño), en este sentido los pequeños productores se puedan apoyar con la herramienta y así aumentar la precisión del producto seleccionado y clasificado.
Fecha de recepción: julio de 2023
Fecha de publicación: noviembre de 2023
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