Projetos
Deep Learning · PUC Minas · Tarefa 02

Classificação de Imagens Territoriais com CNN

CNN que automatiza a triagem de imagens capturadas por drones e satélites em 6 categorias — CNN simples vs. CNN regularizada com Batch Normalization e Dropout.

Ano 2026 Papel Autor Status Concluído
Contexto de negócio

O problema

Uma empresa de monitoramento territorial recebe continuamente imagens de drones, satélites e câmeras em campo. O volume inviabiliza a triagem manual — a empresa quer automatizar a classificação para apoiar:

  • Identificação de áreas urbanizadas e mapeamento de regiões naturais
  • Planejamento de rotas e inspeções de infraestrutura
  • Classificação de imagens para relatórios ambientais
  • Priorização de inspeções em regiões específicas

Dataset: Intel Image Classification (Kaggle) — imagens reais de 6 classes: buildings, forest, glacier, mountain, sea, street.

Abordagem técnica

A solução

Duas arquiteturas CNN foram construídas e comparadas com Keras:

  • CNN simples: camadas Conv2D + MaxPooling sem regularização — linha de referência.
  • CNN regularizada: mesma estrutura com Batch Normalization (normaliza ativações, acelera convergência) e Dropout (desativa neurônios aleatoriamente no treino, reduz overfitting).

As imagens foram redimensionadas, normalizadas e divididas em treino, validação e teste. A comparação evidenciou o impacto prático dessas técnicas de regularização em Computer Vision.

Ferramentas

Stack

Python Keras TensorFlow Conv2D · MaxPooling Batch Normalization Dropout ImageDataGenerator Matplotlib Jupyter Notebook
Aprendizados

O que foi alcançado

A CNN regularizada apresentou melhor acurácia de validação e curvas de aprendizado mais estáveis. O Batch Normalization reduziu a sensibilidade à taxa de aprendizado; o Dropout impediu memorização dos dados de treino.

Pipeline completo coberto: pré-processamento de imagens, construção das arquiteturas, treinamento, avaliação por classe (matriz de confusão, precision/recall por categoria) e análise de quais categorias são mais difíceis de distinguir — como glacier vs. mountain.