近日,機(jī)械與電子工程學(xué)院宋月鵬教授團(tuán)隊(duì)在《Frontiers in Plant Science》在線發(fā)表了題為“Construction and verification of machine vision algorithm model based on apple leaf disease images”的研究論文,宋月鵬教授、任龍龍講師為該論文的通訊作者,高昂博士生為該論文的第一作者。
全球大約有80多個國家規(guī)?;O果種植,但是隨著蘋果種植面積不斷擴(kuò)大,其所面臨的病蟲害也越來越嚴(yán)重。如果不加以防治,蘋果葉片病害對蘋果的生長發(fā)育和品質(zhì)有著嚴(yán)重的危害。但傳統(tǒng)的蘋果葉片病害檢測方法以無法滿足科學(xué)研究和生產(chǎn)的需要,高效快速對蘋果葉片病害識別判斷對提高蘋果品質(zhì)和推動蘋果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展有著重要的意義
因此,本文提出一種基于蘋果葉片病害機(jī)器視覺算法的模型(LALNet),該模型針對多種蘋果葉片病害設(shè)計(jì)了一種融合注意力機(jī)制的多分支蘋果葉片病害快速檢測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類模型,該模型在高效的蘋果葉片檢測堆積模型中采用多分支結(jié)構(gòu)和深度可分離結(jié)構(gòu)有效的提取蘋果葉片病害特征;在主干網(wǎng)中采用四層EALD模塊堆積,并在模型的最后一層融合SE注意力機(jī)制模塊以提高模型關(guān)注重要特征的注意力;在推理階段采用結(jié)構(gòu)重參數(shù)技術(shù)將分支中兩層深度可分離卷積合并輸出以提高模型的運(yùn)行速度。
研究結(jié)果表明,該模型的檢測平均精度為96.07%,平均召回率為96.05%,平均F1為96.06%,模型大小為6.61MB,單張圖片檢測速度為6.68ms,具有較好的穩(wěn)定性和魯棒性。
該方法能夠在滿足檢測精度的同時保證了其運(yùn)行速度,適合在嵌入式設(shè)備上使用為蘋果葉片病害防治精量噴藥提供支持。
該研究得到了山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系果品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)專項(xiàng)、機(jī)械系統(tǒng)與振動國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1246065