一种优化的Swin Transformer番茄叶片病害识别方法
2023-03-14分类号:TP391.41;S436.412
【部门】中南林业科技大学计算机与信息工程学院/中南林业科技大学智慧林业云研究中心
【摘要】为了及时准确的识别番茄叶片病害,提高番茄产量,提出了一种优化的Swin Transformer番茄病害识别方法,该模型利用Transformer的自注意力结构获得更加完备的番茄病害图像的高层视觉语义信息;结合Mixup混合增强算法,在预处理阶段对图像特征信息进行增强;并采用迁移学习在增强番茄叶片病害数据集上进行训练和优化Swin Transformer模型,以此实现精准的番茄叶片病害识别。结果表明:1)优化的Swin Transformer模型对番茄叶片病害识别准确率达到98.40%;2)在相同训练参数下,本研究模型比原Swin Transformer、VGG16、AlexNet、GoogLeNet、ResNet50、MobileNetV2、ViT和MobileViT模型准确率提高了0.70%~1.91%,且能快速收敛;3)本研究模型中加入的Mixup混合增强算法极大地提高了番茄叶片病害的识别准确率,比现有的常见方法性能更加优越,并且鲁棒性强。因此,本研究提出的新模型能够更加准确的识别番茄叶片病害。
【关键词】Swin Transformer Mixup 数据增强 番茄病害识别 迁移学习 图像分类
【基金】国家自然科学基金项目(31870532);; 湖南省自然科学基金项目(2021JJ31163);; 湖南省教育科学“十三五”规划基金项目(XJK20BGD048)
【所属期刊栏目】中国农业大学学报
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