截至2017年,鱼类产品约占全球人类饮食的16%。计数作用是生产和生产这些产品的重要组成部分。种植者必须准确计算鱼类,以便这样做技术解决方案。开发了两个计算机视觉系统,以自动计算在工业池塘中生长的甲壳类幼虫。第一个系统包括带有3024x4032分辨率的iPhone 11摄像头,该摄像头在室内条件下从工业池塘中获取图像。使用该系统进行了两次实验,第一部实验包括在一天的增长阶段,在9,10的一天中使用iPhone 11相机在特定照明条件下获得的200张图像。在第二个实验中,用两个设备iPhone 11和索尼DSCHX90V摄像机拍摄了一个幼虫工业池。使用第一个设备(iPhone 11)测试了两个照明条件。在每种情况下,都获得了110张图像。该系统的准确性为88.4%的图像检测。第二个系统包括DSLR Nikon D510相机,具有2000x2000分辨率,在工业池塘外进行了七次实验。在幼虫生长阶段的第1天获取图像,从而获得了总共700张图像。该系统的密度为50的精度为86%。一种基于Yolov5 CNN模型开发的算法,该算法自动计算两种情况的幼虫数量。此外,在这项研究中,开发了幼虫生长函数。每天,从工业池塘手动取几个幼虫,并在显微镜下进行分析。确定生长阶段后,就获得了幼虫的图像。每个幼虫的长度都是通过图像手动测量的。最合适的模型是Gompertz模型,其拟合指数的良好性r平方为0.983。
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海洋生态系统及其鱼类栖息地越来越重要,因为它们在提供有价值的食物来源和保护效果方面的重要作用。由于它们的偏僻且难以接近自然,因此通常使用水下摄像头对海洋环境和鱼类栖息地进行监测。这些相机产生了大量数字数据,这些数据无法通过当前的手动处理方法有效地分析,这些方法涉及人类观察者。 DL是一种尖端的AI技术,在分析视觉数据时表现出了前所未有的性能。尽管它应用于无数领域,但仍在探索其在水下鱼类栖息地监测中的使用。在本文中,我们提供了一个涵盖DL的关键概念的教程,该教程可帮助读者了解对DL的工作原理的高级理解。该教程还解释了一个逐步的程序,讲述了如何为诸如水下鱼类监测等挑战性应用开发DL算法。此外,我们还提供了针对鱼类栖息地监测的关键深度学习技术的全面调查,包括分类,计数,定位和细分。此外,我们对水下鱼类数据集进行了公开调查,并比较水下鱼类监测域中的各种DL技术。我们还讨论了鱼类栖息地加工深度学习的新兴领域的一些挑战和机遇。本文是为了作为希望掌握对DL的高级了解,通过遵循我们的分步教程而为其应用开发的海洋科学家的教程,并了解如何发展其研究,以促进他们的研究。努力。同时,它适用于希望调查基于DL的最先进方法的计算机科学家,以进行鱼类栖息地监测。
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Fruit is a key crop in worldwide agriculture feeding millions of people. The standard supply chain of fruit products involves quality checks to guarantee freshness, taste, and, most of all, safety. An important factor that determines fruit quality is its stage of ripening. This is usually manually classified by experts in the field, which makes it a labor-intensive and error-prone process. Thus, there is an arising need for automation in the process of fruit ripeness classification. Many automatic methods have been proposed that employ a variety of feature descriptors for the food item to be graded. Machine learning and deep learning techniques dominate the top-performing methods. Furthermore, deep learning can operate on raw data and thus relieve the users from having to compute complex engineered features, which are often crop-specific. In this survey, we review the latest methods proposed in the literature to automatize fruit ripeness classification, highlighting the most common feature descriptors they operate on.
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水果苍蝇是果实产量最有害的昆虫物种之一。在AlertTrap中,使用不同的最先进的骨干功能提取器(如MobiLenetv1和MobileNetv2)的SSD架构的实现似乎是实时检测问题的潜在解决方案。SSD-MobileNetv1和SSD-MobileNetv2表现良好并导致AP至0.5分别为0.957和1.0。YOLOV4-TINY优于SSD家族,在AP@0.5中为1.0;但是,其吞吐量速度略微慢。
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X-ray imaging technology has been used for decades in clinical tasks to reveal the internal condition of different organs, and in recent years, it has become more common in other areas such as industry, security, and geography. The recent development of computer vision and machine learning techniques has also made it easier to automatically process X-ray images and several machine learning-based object (anomaly) detection, classification, and segmentation methods have been recently employed in X-ray image analysis. Due to the high potential of deep learning in related image processing applications, it has been used in most of the studies. This survey reviews the recent research on using computer vision and machine learning for X-ray analysis in industrial production and security applications and covers the applications, techniques, evaluation metrics, datasets, and performance comparison of those techniques on publicly available datasets. We also highlight some drawbacks in the published research and give recommendations for future research in computer vision-based X-ray analysis.
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The 1$^{\text{st}}$ Workshop on Maritime Computer Vision (MaCVi) 2023 focused on maritime computer vision for Unmanned Aerial Vehicles (UAV) and Unmanned Surface Vehicle (USV), and organized several subchallenges in this domain: (i) UAV-based Maritime Object Detection, (ii) UAV-based Maritime Object Tracking, (iii) USV-based Maritime Obstacle Segmentation and (iv) USV-based Maritime Obstacle Detection. The subchallenges were based on the SeaDronesSee and MODS benchmarks. This report summarizes the main findings of the individual subchallenges and introduces a new benchmark, called SeaDronesSee Object Detection v2, which extends the previous benchmark by including more classes and footage. We provide statistical and qualitative analyses, and assess trends in the best-performing methodologies of over 130 submissions. The methods are summarized in the appendix. The datasets, evaluation code and the leaderboard are publicly available at https://seadronessee.cs.uni-tuebingen.de/macvi.
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街道级别图像对原位数据收集进行扩大占据了重要潜力。通过组合使用便宜的高质量相机与最近的深度学习计算解决方案的进步来实现这一点,以推导出相关专题信息。我们介绍了一个框架,用于使用计算机视觉从街道层图像中收集和提取作物类型和候选信息。在2018年生长季节期间,高清图片被捕获在荷兰弗莱洛兰省的侧视动作相机。每个月从3月到10月,调查了一个固定的200公里路线,每秒收集一张照片,结果总计40万个地理标记的图片。在220个特定的包裹物位置,记录了现场作物的观察结果,以获得17种作物。此外,时间跨度包括特定的出苗前包裹阶段,例如用于春季和夏季作物的不同栽培的裸土,以及收获后栽培实践,例如,绿色皱眉和捕捉庄稼。基于与卷积神经网络(MobileNet)的转移学习,使用具有众所周知的图像识别模型的Tensorflow进行分类。开发了一种超核解方法,以获得160型号的表现最佳模型。这种最佳模型应用于独立推理的鉴别作物类型,宏观F1分数为88.1%的宏观效果,在包裹水平的86.9%。讨论了这种方法的潜力和警告以及实施和改进的实际考虑因素。所提出的框架速度升高了高质量的原位数据收集,并通过使用计算机视觉自动分类建议大规模数据收集的途径。
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Pneumonia, a respiratory infection brought on by bacteria or viruses, affects a large number of people, especially in developing and impoverished countries where high levels of pollution, unclean living conditions, and overcrowding are frequently observed, along with insufficient medical infrastructure. Pleural effusion, a condition in which fluids fill the lung and complicate breathing, is brought on by pneumonia. Early detection of pneumonia is essential for ensuring curative care and boosting survival rates. The approach most usually used to diagnose pneumonia is chest X-ray imaging. The purpose of this work is to develop a method for the automatic diagnosis of bacterial and viral pneumonia in digital x-ray pictures. This article first presents the authors' technique, and then gives a comprehensive report on recent developments in the field of reliable diagnosis of pneumonia. In this study, here tuned a state-of-the-art deep convolutional neural network to classify plant diseases based on images and tested its performance. Deep learning architecture is compared empirically. VGG19, ResNet with 152v2, Resnext101, Seresnet152, Mobilenettv2, and DenseNet with 201 layers are among the architectures tested. Experiment data consists of two groups, sick and healthy X-ray pictures. To take appropriate action against plant diseases as soon as possible, rapid disease identification models are preferred. DenseNet201 has shown no overfitting or performance degradation in our experiments, and its accuracy tends to increase as the number of epochs increases. Further, DenseNet201 achieves state-of-the-art performance with a significantly a smaller number of parameters and within a reasonable computing time. This architecture outperforms the competition in terms of testing accuracy, scoring 95%. Each architecture was trained using Keras, using Theano as the backend.
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随着全球的太阳能能力继续增长,越来越意识到先进的检验系统正度重视安排智能干预措施并最大限度地减少停机时间。在这项工作中,我们提出了一种新的自动多级模型,以通过使用YOLOV3网络和计算机视觉技术来检测由无人机捕获的空中图像上的面板缺陷。该模型结合了面板和缺陷的检测来改进其精度。主要的Noveltize由其多功能性来处理热量或可见图像,并检测各种缺陷及其对屋顶和地面安装的光伏系统和不同面板类型的缺陷。拟议的模型已在意大利南部的两个大型光伏工厂验证,优秀的AP至0.5超过98%,对于面板检测,卓越的AP@0.4(AP@0.5)大约为88.3%(66.95%)的热点红外热成像和MAP@0.5在可见光谱中近70%,用于检测通过污染和鸟粪诱导,分层,水坑的存在和覆盖屋顶板诱导的面板遮蔽的异常谱。还预测了对污染覆盖的估计。最后讨论了对不同yolov3的输出尺度对检测的影响的分析。
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我们提出了一种新的四管齐下的方法,在文献中首次建立消防员的情境意识。我们构建了一系列深度学习框架,彼此之叠,以提高消防员在紧急首次响应设置中进行的救援任务的安全性,效率和成功完成。首先,我们使用深度卷积神经网络(CNN)系统,以实时地分类和识别来自热图像的感兴趣对象。接下来,我们将此CNN框架扩展了对象检测,跟踪,分割与掩码RCNN框架,以及具有多模级自然语言处理(NLP)框架的场景描述。第三,我们建立了一个深入的Q学习的代理,免受压力引起的迷失方向和焦虑,能够根据现场消防环境中观察和存储的事实来制定明确的导航决策。最后,我们使用了一种低计算无监督的学习技术,称为张量分解,在实时对异常检测进行有意义的特征提取。通过这些临时深度学习结构,我们建立了人工智能系统的骨干,用于消防员的情境意识。要将设计的系统带入消防员的使用,我们设计了一种物理结构,其中处理后的结果被用作创建增强现实的投入,这是一个能够建议他们所在地的消防员和周围的关键特征,这对救援操作至关重要在手头,以及路径规划功能,充当虚拟指南,以帮助迷彩的第一个响应者恢复安全。当组合时,这四种方法呈现了一种新颖的信息理解,转移和综合方法,这可能会大大提高消防员响应和功效,并降低寿命损失。
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Insects are the most important global pollinator of crops and play a key role in maintaining the sustainability of natural ecosystems. Insect pollination monitoring and management are therefore essential for improving crop production and food security. Computer vision facilitated pollinator monitoring can intensify data collection over what is feasible using manual approaches. The new data it generates may provide a detailed understanding of insect distributions and facilitate fine-grained analysis sufficient to predict their pollination efficacy and underpin precision pollination. Current computer vision facilitated insect tracking in complex outdoor environments is restricted in spatial coverage and often constrained to a single insect species. This limits its relevance to agriculture. Therefore, in this article we introduce a novel system to facilitate markerless data capture for insect counting, insect motion tracking, behaviour analysis and pollination prediction across large agricultural areas. Our system is comprised of edge computing multi-point video recording, offline automated multispecies insect counting, tracking and behavioural analysis. We implement and test our system on a commercial berry farm to demonstrate its capabilities. Our system successfully tracked four insect varieties, at nine monitoring stations within polytunnels, obtaining an F-score above 0.8 for each variety. The system enabled calculation of key metrics to assess the relative pollination impact of each insect variety. With this technological advancement, detailed, ongoing data collection for precision pollination becomes achievable. This is important to inform growers and apiarists managing crop pollination, as it allows data-driven decisions to be made to improve food production and food security.
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机器学习(ML)是指根据大量数据预测有意义的输出或对复杂系统进行分类的计算机算法。 ML应用于各个领域,包括自然科学,工程,太空探索甚至游戏开发。本文的重点是在化学和生物海洋学领域使用机器学习。在预测全球固定氮水平,部分二氧化碳压力和其他化学特性时,ML的应用是一种有前途的工具。机器学习还用于生物海洋学领域,可从各种图像(即显微镜,流车和视频记录器),光谱仪和其他信号处理技术中检测浮游形式。此外,ML使用其声学成功地对哺乳动物进行了分类,在特定的环境中检测到濒临灭绝的哺乳动物和鱼类。最重要的是,使用环境数据,ML被证明是预测缺氧条件和有害藻华事件的有效方法,这是对环境监测的重要测量。此外,机器学习被用来为各种物种构建许多对其他研究人员有用的数据库,而创建新算法将帮助海洋研究界更好地理解海洋的化学和生物学。
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大多数杂草物种都会通过竞争高价值作物所需的营养而产生对农业生产力的不利影响。手动除草对于大型种植区不实用。已经开展了许多研究,为农业作物制定了自动杂草管理系统。在这个过程中,其中一个主要任务是识别图像中的杂草。但是,杂草的认可是一个具有挑战性的任务。它是因为杂草和作物植物的颜色,纹理和形状类似,可以通过成像条件,当记录图像时的成像条件,地理或天气条件进一步加剧。先进的机器学习技术可用于从图像中识别杂草。在本文中,我们调查了五个最先进的深神经网络,即VGG16,Reset-50,Inception-V3,Inception-Resnet-V2和MobileNetv2,并评估其杂草识别的性能。我们使用了多种实验设置和多个数据集合组合。特别是,我们通过组合几个较小的数据集,通过数据增强构成了一个大型DataSet,缓解了类别不平衡,并在基于深度神经网络的基准测试中使用此数据集。我们通过保留预先训练的权重来调查使用转移学习技术来利用作物和杂草数据集的图像提取特征和微调它们。我们发现VGG16比小规模数据集更好地执行,而ResET-50比其他大型数据集上的其他深网络更好地执行。
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休眠季节葡萄树修剪需要熟练的季节性工人,这在冬季变得越来越缺乏。随着在短期季节性招聘文化和低工资的短期季节性招聘文化和低工资的时间内,随着工人更少的葡萄藤,葡萄藤往往被修剪不一致地导致葡萄化物不平衡。除此之外,目前现有的机械方法无法选择性地修剪葡萄园和手动后续操作,通常需要进一步提高生产成本。在本文中,我们展示了崎岖,全自治机器人的设计和田间评估,用于休眠季节葡萄园的端到最终修剪。该设计的设计包括新颖的相机系统,运动冗余机械手,地面机器人和在感知系统中的新颖算法。所提出的研究原型机器人系统能够在213秒/葡萄藤中完全从两侧刺激一排藤蔓,总修枝精度为87%。与机械预灌浆试验相比,商业葡萄园中自治系统的初始现场测试显示出休眠季节修剪的显着变化。在手稿中描述了设计方法,系统组件,经验教训,未来增强以及简要的经济分析。
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慢性伤口显着影响生活质量。如果没有正确管理,他们可能会严重恶化。基于图像的伤口分析可以通过量化与愈合相关的重要特征来客观地评估伤口状态。然而,伤口类型,图像背景组成和捕获条件的高异质性挑战伤口图像的鲁棒分割。我们呈现了检测和段(DS),深度学习方法,以产生具有高泛化能力的伤口分割图。在我们的方法中,专门的深度神经网络检测到伤口位置,从未经信息背景隔离伤口,并计算伤口分割图。我们使用具有糖尿病脚溃疡图像的一个数据集评估了这种方法。为了进一步测试,使用4个补充独立数据组,具有来自不同体积的较大种类的伤口类型。当以相同的方法组合检测和分割时,在将完整图像上的分割到0.85时,Matthews的相关系数(MCC)从0.29提高到0.29。当从补充数据集汲取的卷绕图像上进行测试时,DS方法将平均MCC从0.17增加到0.85。此外,DS方法使得分段模型的培训能够在保持分割性能的同时培训高达90%的训练数据。
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工业X射线分析在需要保证某些零件的结构完整性的航空航天,汽车或核行业中很常见。但是,射线照相图像的解释有时很困难,可能导致两名专家在缺陷分类上不同意。本文介绍的自动缺陷识别(ADR)系统将减少分析时间,还将有助于减少对缺陷的主观解释,同时提高人类检查员的可靠性。我们的卷积神经网络(CNN)模型达到94.2 \%准确性(MAP@iou = 50 \%),当应用于汽车铝铸件数据集(GDXRAR)时,它被认为与预期的人类性能相似,超过了当前状态该数据集的艺术。在工业环境上,其推理时间少于每个DICOM图像,因此可以安装在生产设施上,不会影响交付时间。此外,还进行了对主要高参数的消融研究,以优化从75 \%映射的初始基线结果最高94.2 \%map的模型准确性。
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产量估计是葡萄园管理中的强大工具,因为它允许种植者微调实践以优化产量和质量。但是,目前使用手动抽样进行估计,这是耗时和不精确的。这项研究表明,近端成像的应用与深度学习相结合,以进行葡萄园中的产量估计。使用车辆安装的传感套件进行连续数据收集,并使用商业收益率监控器在收获时结合了地面真实收益数据的收集,可以生成一个23,581个收益点和107,933张图像的大数据集。此外,这项研究是在机械管理的商业葡萄园中进行的,代表了一个充满挑战的图像分析环境,但在加利福尼亚中央山谷中的一组常见条件。测试了三个模型架构:对象检测,CNN回归和变压器模型。对象检测模型在手工标记的图像上进行了训练以定位葡萄束,并将束数量或像素区域求和以与葡萄产量相关。相反,回归模型端到端训练,以预测图像数据中的葡萄产量,而无需手动标记。结果表明,在代表性的保留数据集上,具有相当的绝对百分比误差为18%和18.5%的变压器和具有像素区域处理的对象检测模型。使用显着映射来证明CNN模型的注意力位于葡萄束的预测位置附近以及葡萄树冠的顶部。总体而言,该研究表明,近端成像和深度学习对于大规模预测葡萄群的适用性。此外,端到端建模方法能够与对象检测方法相当地执行,同时消除了手工标记的需求。
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为了确保全球粮食安全和利益相关者的总体利润,正确检测和分类植物疾病的重要性至关重要。在这方面,基于深度学习的图像分类的出现引入了大量解决方案。但是,这些解决方案在低端设备中的适用性需要快速,准确和计算廉价的系统。这项工作提出了一种基于轻巧的转移学习方法,用于从番茄叶中检测疾病。它利用一种有效的预处理方法来增强具有照明校正的叶片图像,以改善分类。我们的系统使用组合模型来提取功能,该模型由预审计的MobilenETV2体系结构和分类器网络组成,以进行有效的预测。传统的增强方法被运行时的增加取代,以避免数据泄漏并解决类不平衡问题。来自PlantVillage数据集的番茄叶图像的评估表明,所提出的体系结构可实现99.30%的精度,型号大小为9.60mb和4.87亿个浮点操作,使其成为低端设备中现实生活的合适选择。我们的代码和型号可在https://github.com/redwankarimsony/project-tomato中找到。
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机器学习和计算机视觉是动态增长的领域,事实证明,它们能够解决非常复杂的任务。它们也可以用于监测蜜蜂菌落和检查其健康状态,在这种情况至关重要之前,可以确定潜在的危险状态,或者更好地计划定期的蜜蜂殖民地检查,从而节省大量费用。在本文中,我们介绍了用于蜜蜂监视的最先进的计算机视觉和机器学习应用程序。我们还证明了这些方法的潜力,作为自动蜜蜂计数器算法的一个例子。该论文针对的是兽医和养育专业人士和专家,他们可能不熟悉机器学习来向他们介绍其可能性,因此,每个应用程序都通过与基本方法相关的简短理论介绍和动机来打开。我们希望本文能够激发其他科学家将机器学习技术用于蜜蜂监测中的其他应用。
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自动化驾驶系统(广告)开辟了汽车行业的新领域,为未来的运输提供了更高的效率和舒适体验的新可能性。然而,在恶劣天气条件下的自主驾驶已经存在,使自动车辆(AVS)长时间保持自主车辆(AVS)或更高的自主权。本文评估了天气在分析和统计方式中为广告传感器带来的影响和挑战,并对恶劣天气条件进行了解决方案。彻底报道了关于对每种天气的感知增强的最先进技术。外部辅助解决方案如V2X技术,当前可用的数据集,模拟器和天气腔室的实验设施中的天气条件覆盖范围明显。通过指出各种主要天气问题,自主驾驶场目前正在面临,近年来审查硬件和计算机科学解决方案,这项调查概述了在不利的天气驾驶条件方面的障碍和方向的障碍和方向。
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