作物疾病是对粮食安全的主要威胁,其快速识别对于防止产量损失很重要。由于缺乏必要的基础设施,因此很难迅速识别这些疾病。计算机视觉的最新进展和智能手机渗透的渗透为智能手机辅助疾病识别铺平了道路。大多数植物疾病在植物的叶面结构上留下了特定的文物。这项研究于2020年在巴基斯坦拉合尔工程技术大学计算机科学与工程系进行,以检查基于叶片的植物疾病识别。这项研究为叶面疾病鉴定提供了基于神经网络的深度解决方案,并纳入了图像质量评估,以选择执行识别所需质量的图像,并将其命名为农业病理学家(AGRO PATH)。新手摄影师的捕获图像可能包含噪音,缺乏结构和模糊,从而导致诊断失败或不准确。此外,Agropath模型具有99.42%的叶面疾病鉴定精度。拟议的添加对于在农业领域的叶面疾病鉴定的应用特别有用。
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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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植物疾病是全球作物损失的主要原因,对世界经济产生了影响。为了解决这些问题,智能农业解决方案正在发展,将物联网和机器学习结合起来,以进行早期疾病检测和控制。许多这样的系统使用基于视觉的机器学习方法进行实时疾病检测和诊断。随着深度学习技术的发展,已经出现了新方法,这些方法采用卷积神经网络进行植物性疾病检测和鉴定。基于视觉的深度学习的另一个趋势是使用视觉变压器,事实证明,这些变压器是分类和其他问题的强大模型。但是,很少研究视力变压器以进行植物病理应用。在这项研究中,为植物性疾病鉴定提出了一个启用视觉变压器的卷积神经网络模型。提出的模型将传统卷积神经网络的能力与视觉变压器有效地识别出多种农作物的大量植物疾病。拟议的模型具有轻巧的结构,只有80万个可训练的参数,这使其适合基于物联网的智能农业服务。 PlantXvit的性能在五个公开可用的数据集上进行了评估。拟议的PlantXvit网络在所有五个数据集上的性能要比五种最先进的方法更好。即使在挑战性的背景条件下,识别植物性疾病的平均准确性分别超过了苹果,玉米和稻米数据集的93.55%,92.59%和98.33%。使用梯度加权的类激活图和局部可解释的模型不可思议的解释来评估所提出模型的解释性效率。
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我们报告了有关流行的Plantvillage数据集用于培训基于深度学习的植物疾病检测模型的调查。我们仅使用来自PlantVillage图像背景的8个像素培训了机器学习模型。该模型在持有测试集上达到了49.0%的精度,远高于2.6%的随机猜测精度。该结果表明,PlantVillage数据集包含与标签相关的噪声,深度学习模型可以轻松利用这种偏见来做出预测。讨论了缓解此问题的可能方法。
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这项工作使用水果和叶子的图像提出了一个基于学习的植物性诊断系统。已经使用了五个最先进的卷积神经网络(CNN)来实施该系统。迄今为止,模型的精度一直是此类应用程序的重点,并且尚未考虑模型的模型适用于最终用户设备。两种模型量化技术,例如float16和动态范围量化已应用于五个最新的CNN体系结构。研究表明,量化的GoogleNet模型达到了0.143 MB的尺寸,准确度为97%,这是考虑到大小标准的最佳候选模型。高效网络模型以99%的精度达到了4.2MB的大小,这是考虑性能标准的最佳模型。源代码可在https://github.com/compostieai/guava-disease-detection上获得。
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在该研究中,提出了一种具有贝叶斯优化(ADSNN-BO)的关注深度可分离的神经网络,以检测和分类稻米图像的水稻疾病。水稻疾病经常导致20至40%的公司生产损失的产量,与全球经济有关。快速疾病鉴定对于计划及时计划治疗并减​​少CORP损失至关重要。水稻疾病诊断仍然主要是手动进行的。为实现AI辅助快速准确的疾病检测,我们提出了基于MobileNet结构的Adsnn-Bo模型和增强注意机制。此外,贝叶斯优化方法应用于调整模型的超级参数。交叉验证的分类实验是基于公共米病数据集进行的,总共有四个类别。实验结果表明,我们的移动兼容ADSNN-BO模型实现了94.65 \%的测试精度,这占据了所有最先进的模型。为了检查我们所提出的模型的可解释性,还进行了包括激活图和过滤器可视化方法的特征分析。结果表明,我们提出的基于关注机制可以更有效地引导Adsnn-Bo模型学习信息性功能。本研究的结果将促进农业领域快速植物疾病诊断和控制的人工智能。
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需要快速,准确且负担得起的水稻疾病检测方法来协助水稻农民解决设备和专业短缺问题。在本文中,我们专注于使用计算机视觉技术来检测稻田照片图像的水稻疾病的解决方案。由于各种环境因素,处理普通农民在现实通用情况下处理的图像非常具有挑战性,而稻叶对象大小的变化是导致绩效等级的主要因素。为了解决这个问题,我们提出了一项技术,该技术将CNN对象检测与图像平铺技术结合在一起,基于图像中稻叶的自动估计宽度尺寸,作为将原始输入图像划分的尺寸参考。通过小型CNN(例如18层重新连接体系结构模型)创建了一个用于估计叶片宽度的模型。生成了一个新的,具有均匀尺寸的物体的新的瓷砖子图像集,并用作训练水稻疾病预测模型的输入。我们的技术对八种不同类型的水稻疾病的4,960张图像进行了评估,包括爆炸,枯萎病,棕色点,狭窄的棕色点,橙色,红色条纹,稻草特技病毒和条纹疾病。在所有八个类中评估的叶宽度预测任务的平均绝对百分比误差(MAPE)在实验中为11.18%,表明叶宽度预测模型的性能很好。训练和测试使用瓷砖数据集进行了训练和测试时,Yolov4体系结构预测性能的平均平均精度(地图)的平均精度(地图)的平均精度(地图)的平均精度(地图)提高到91.14%。根据我们的研究,提出的图像平铺技术提高了水稻疾病的检测效率。
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农业是人类社会的支柱,因为它对每个生物体都是必需的。就人类而言,帕迪种植非常重要,主要是亚洲大陆,这是主食食品之一。然而,农业中的植物疾病导致生产力枯竭。植物疾病通常是由害虫,昆虫和病原体引起的,如果在特定时间内不受控制,它们的生产力将大规模降低至大规模。最终,人们看不到稻田产量的增加。准确,及时识别植物疾病可以帮助农民减轻由于害虫和疾病而导致的损失。最近,深度学习技术已被用来识别稻田疾病并克服这些问题。本文基于模型实现了卷积神经网络(CNN),并测试了由636个红外图像样本组成的公共数据集,其中有五个帕迪病类别和一个健康的类别。拟议的模型熟练地识别和分类的五种不同类型的帕迪疾病,准确度为88.28%
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深度学习和转移学习的进步为农业的各种自动化分类任务铺平了道路,包括植物疾病,害虫,杂草和植物物种检测。然而,农业自动化仍然面临各种挑战,例如数据集的大小和缺乏植物域特异性预处理模型。特定于域的预处理模型显示了各种计算机视觉任务的最先进的表现,包括面部识别和医学成像诊断。在本文中,我们提出了Agrinet数据集,该数据集是来自19个地理位置的160k农业图像的集合,几个图像标题为设备,以及423种以上的植物物种和疾病。我们还介绍了Agrinet模型,这是一组预处理的模型:VGG16,VGG19,Inception-V3,InceptionResnet-V2和Xception。 Agrinet-VGG19的分类准确性最高的94%,最高的F1分数为92%。此外,发现所有提出的模型都可以准确地对423种植物物种,疾病,害虫和杂草分类,而Inception-V3模型的精度最低为87%。与ImageNet相比,实验以评估Agrinet模型优势的实验在两个外部数据集上进行了模型:来自孟加拉国的害虫和植物疾病数据集和来自克什米尔的植物疾病数据集。
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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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现代科学和技术进步使植物学家可以使用基于计算机视觉的方法进行植物识别任务。这些方法有自己的挑战。叶片分类是针对自动识别植物物种执行的计算机视觉任务,这是由于叶片形态的变化,包括其大小,质地,形状和静脉,这是一个严重的挑战。由于普及和成功实施图像分析,对象识别和语音识别,研究人员最近越来越倾向于基于深度学习的方法,而不是基于传统特征的方法。在本文中,要拥有一个可解释且可靠的系统,通过提出一种通过三个基于深度学习的模型开发出高效的最大行为相似之处的高效方法,以叶片识别建模。可视化三个模型的不同层,以确保对植物学家的行为进行准确的建模。第一和第二型型号是从头开始设计的。关于第三个模型,采用了预培训的MobilenetV2与转移学习技术一起使用。在两个著名的数据集上评估了所提出的方法:Flavia和Malayakew。根据比较分析,建议的方法比手工制作的特征提取方法和其他深度学习技术更准确,而精度为99.67%和99.81%。与具有自己特定复杂性并依赖数据集的传统技术不同,所提出的方法不需要手工制作的功能提取。同样,与其他深度学习技术相比,它可以提高准确性。此外,SWP叶出现的分布且比其他方法要快得多,因为使用了较少的参数,因此异步使用了较少的参数。
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深度学习目前是机器学习中最重要的分支,在语音识别,计算机视觉,图像分类和医学成像分析中的应用。植物识别是可以使用图像分类通过其叶子识别植物物种的领域之一。植物学家通过亲自检查将大量时间用于识别植物物种。本文描述了一种剖析瑞典叶子和识别植物物种的颜色图像的方法。为了实现更高的准确性,该任务是在预先训练的分类器VGG-19的帮助下使用转移学习完成的。分类的四个主要过程是图像预处理,图像增强,特征提取和识别,这些过程是作为整体模型评估的一部分进行的。 VGG-19分类器通过采用预定义的隐藏层(例如卷积层,最大池层和完全连接的层)来掌握叶子的特征,并最终使用Soft-Max层为所有植物类生成特征表示。该模型获得了与瑞典叶数据集的各个方面相关的知识,其中包含15种树类,并有助于预测未知植物的适当类别,准确性为99.70%,这比以前报告的研究工作高。
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Almost 80 million Americans suffer from hair loss due to aging, stress, medication, or genetic makeup. Hair and scalp-related diseases often go unnoticed in the beginning. Sometimes, a patient cannot differentiate between hair loss and regular hair fall. Diagnosing hair-related diseases is time-consuming as it requires professional dermatologists to perform visual and medical tests. Because of that, the overall diagnosis gets delayed, which worsens the severity of the illness. Due to the image-processing ability, neural network-based applications are used in various sectors, especially healthcare and health informatics, to predict deadly diseases like cancers and tumors. These applications assist clinicians and patients and provide an initial insight into early-stage symptoms. In this study, we used a deep learning approach that successfully predicts three main types of hair loss and scalp-related diseases: alopecia, psoriasis, and folliculitis. However, limited study in this area, unavailability of a proper dataset, and degree of variety among the images scattered over the internet made the task challenging. 150 images were obtained from various sources and then preprocessed by denoising, image equalization, enhancement, and data balancing, thereby minimizing the error rate. After feeding the processed data into the 2D convolutional neural network (CNN) model, we obtained overall training accuracy of 96.2%, with a validation accuracy of 91.1%. The precision and recall score of alopecia, psoriasis, and folliculitis are 0.895, 0.846, and 1.0, respectively. We also created a dataset of the scalp images for future prospective researchers.
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智能杂草系统为了执行植物特定的运营,可以有助于农业和环境的可持续性。尽管近年来对精密杂草管理的自主机器人技术造成巨大进展,但尚未实现在领域的底盖内的工作。这种系统的先决条件是可靠的检测和杂草的分类,以避免错误地喷涂,从而损坏周围的植物。实时多级杂草鉴定使特异性的杂草治疗能够显着降低除草剂的使用量。在这里,我们的第一个贡献是第一个充分的大型现实图像数据集\ texit {aiweeds}(一个图像中的一个/多种杂草),一个约10,000个亚麻的注释图像,以及在田间和花园中最常见的14个杂草从北达科他州,加利福尼亚州和中国中部的20个不同的地方取自20个不同的地方。其次,我们提供了一个完整的管道,从模型培训,最大效率将规则解优化模型部署到单板计算机上。基于\ Texit {Aiweeds}和管道,我们使用五个基准CNN模型提出了一种分类性能的基线。其中,MobileNetv2具有最短的推理时间和最低记忆消耗,是实时应用程序的合格候选者。最后,我们将MobileNetv2部署到我们自己的紧凑型自主机器人\ Textit {Sambot}以进行实时杂草检测。在亚麻领域的先前看不见的场景中实现了90 \%测试精度(具有0.2-0.3米的行间距,杂草和杂草,失真,模糊和阴影,是真实世界中精确杂草控制的里程碑。我们公开发布了DataSet和代码以生成\ URL {https://github.com/structurescomp/multi-class-weed-classification}。
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农业实践中的一个重要和繁琐的任务之一是检测作物疾病。它需要巨大的时间和熟练的劳动力。本文提出了一种智能有效的方法,用于检测使用计算机视觉和机器学习技术的作物疾病。该拟议的系统能够检测5种常见植物的20个不同疾病,精度为93%。
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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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到2050年,随着世界人口预计将近100亿,最大程度地减少农作物的损害并保证粮食安全从未如此重要。已经提出了机器学习,以快速有效地识别农作物中的疾病。卷积神经网络通常需要大量的注释数据数据集,而这些数据无法根据需要提供。收集这些数据是一个漫长而艰巨的过程,涉及手动采摘,成像和注释每个单独的叶子。我通过探索与转移学习结合使用时探索各种数据增强技术的功效来解决植物图像数据稀缺问题。我分别评估了各种数据增强技术的影响,并且对重新系统的性能进行了组合。我提出了一种利用一系列不同增强序列的增强方案,这些序列通过许多试验始终提高准确性。我只使用10个种子图像,证明我的增强框架可以将模型准确性提高25 \%。
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全球一百多个国家的主食是大米(Oryza sativa)。大米的种植对于全球经济增长至关重要。但是,农业产业面临的主要问题是水稻疾病。农作物的质量和数量下降了,这是主要原因。由于任何国家的农民对水稻疾病都没有太多了解,因此他们无法正确诊断稻叶疾病。这就是为什么他们不能适当照顾米叶的原因。结果,生产正在减少。从文献调查中,Yolov5表现出更好的结果与其他深度学习方法相比。由于对象检测技术的不断发展,Yolo家族算法具有非常高的精度和更好的速度,已在各种场景识别任务中使用,以构建稻叶疾病监测系统。我们已经注释了1500个收集的数据集,并提出了基于Yolov5深学习的水稻疾病分类和检测方法。然后,我们训练并评估了Yolov5模型。模拟结果显示了本文提出的增强Yolov5网络的对象检测结果的改进。所需的识别精度,召回,MAP值和F1得分的水平分别为90 \%,67 \%,76 \%和81 \%\%被视为性能指标。
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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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为了产生最大的影响,必须使用基于证据的决策制定公共卫生计划。创建机器学习算法是为了收集,存储,处理和分析数据以提供知识和指导决策。任何监视系统的关键部分是图像分析。截至最近,计算机视觉和机器学习的社区最终对此感到好奇。这项研究使用各种机器学习和图像处理方法来检测和预测疟疾疾病。在我们的研究中,我们发现了深度学习技术作为具有更广泛适用于疟疾检测的智能工具的潜力,通过协助诊断病情,可以使医生受益。我们研究了针对计算机框架和组织的深度学习的共同限制,计算需要准备数据,准备开销,实时执行和解释能力,并发现对这些限制的轴承的未来询问。
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