Нейронная сеть для распознавания и классификации плодов яблони

Авторы

  • Алексей Игоревич Кутырев Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ
  • Игорь Геннадьевич Смирнов Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ

DOI:

https://doi.org/10.28983/asj.y2023i8pp123-133

Ключевые слова:

цифровой мониторинг, идентификация плодов яблони, нейронная сеть, обработка изображений, точное садоводство, прогнозирование

Аннотация

В статье предлагается метод мониторинга промышленных садов на основе искусственного интеллекта и машинного обучения. Для идентификации плодов яблони на кроне дерева с помощью движущейся в рядах садовых насаждений роботизированной платформы с закрепленной на ней камерой разработана нейронная сеть, использована модель VGG-16 и архитектура SSD, которые детектируют выходное пространство и генерируют ограничивающие прямоугольники на изображениях с различными соотношениями сторон. Для подсчета количества плодов относительно каждого ряда насаждений, предлагается метод сшития серии фотографий плодовых деревьев в ряду в цилиндрическую панораму. Для оценки качества разработанной нейронной сети при работе с 6 классами применена задача мульти-классификации. Анализ результатов проведенных исследований показал, что разработанная модель нейронной сети обладает высокой производительностью и высоким качеством упорядочивания объектов классов. Разработанная нейронная сеть позволяет вести обработку не менее 200 запросов, идентифицировать на изображениях кроны деревьев здоровые плоды яблони и плоды яблони, пораженные болезнями, вести подсчет их количества.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Jayme G., Arnal B. A review on the main challenges in automatic plant disease identification based on visible range images // Biosystems Engineering. 144:52-60. 2016.

Traversari S., Cacini S., Galieni A., Nesi B., Nicastro N., Pane C. Precision Agriculture Digital Technologies for Sustainable Fungal Disease Management of Ornamental Plants // Sustainability. 2021. 13. 3707.

Mohanty S.P., Hughes D.P., Salath? M. Using deep learning for image-based plant disease detec-tion // Frontiers in Plant Scienc. 2016. 7:1419.

Shurygin B., Smirnov I., Chilikin A., Khort D., Kutyrev A., Zhukovskaya S., Solovchenko A. Mutual Augmentation of Spectral Sensing and Machine Learning for Non-Invasive Detection of Apple Fruit Damages // Horticulturae. 2022. 8. 1111.

Tan W.X., Zhao C.J., Wu H.R. CNN intelligent early warning for apple skin lesion image ac-quired by infrared video sensors // High Technol. Lett. 2016. 22. pp. 67-74.

Smirnov I., Kutyrev A., Kiktev N. Neural network for identifying apple fruits on the crown of a tree // E3S Web of Conferences, WFCES 2021. 2021. C. 01021.

Naranjo-Torres J., Mora M., Hern?ndez-Garc?a R., Barrientos R.J., Fredes C. Valenzuela A. A. Review of Convolutional Neural Network Applied to Fruit Image Processing // Appl. Sci.. 2020. 10. 3443.

Kutyrev A., Kiktev N., Jewiarz M., Khort D., Smirnov I., Zubina V., Hutsol T.; Tomasik M., Biliuk M. Robotic Platform for Horticulture: Assessment Methodology and Increasing the Level of Autonomy // Sensors. 2022. 22. 8901.

Liu J., Wang X. W. Plant diseases and pests detection based on deep learning: A review // Plant Methods. 2021. 17(1).

Maxwell A., Warner T., Guill?n L. Accuracy Assessment in Convolutional Neural Network-Based Deep Learning Remote Sensing Studies. Part 1: Literature Review // Remote Sens. 2021. 13. 2450.

Загрузки

Опубликован

2023-08-31

Выпуск

Раздел

Агроинженерия

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)