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基于改进S-ResNet34模型的小麦条锈病等级识别研究

2024-03-08分类号:TP391.41;S435.121.42

【作者】尉国帅   贺佳   常宝方   袁培燕   赵肖媛   王来刚
【部门】河南师范大学计算机与信息工程学院  河南省农业科学院农业信息技术研究所  农业农村部黄准海智慧农业技术重点实验室  海南大学国际旅游学院  
【摘要】[目的] 快速准确识别小麦条锈病病害等级,对其精准防控具有重要意义。[方法]本文利用数码相机获取小麦叶片条锈病RGB图像,构建小麦叶片条锈病不同病害等级数据集,通过对ResNet34模型添加通道注意力模块(SE)和Inception模块加以改进,增强模型对小麦条锈病害特征的关注程度和提取能力,并采用精准率(Precision)、召回率(Recall)、平衡F分数(F-Score)和准确率(Accuracy)等评价指标,对比分析S-ResNet34与VGG16、MobileNetV2、Swin Transformer、ResNet34等多种主流模型的识别精度。[结果]S-ResNet34模型的训练准确率为93.85%,相比于VGG16(84.53%)、MobileNetV2(79.35%)、Swin-Transformer(85.67%)和ResNet34(87.50%)等深度网络模型,准确率分别提高了9.32、14.5、8.18和6.35%。同时模型损失值更小,提出的改进ResNet34模型识别小麦条锈病害特征能力更强,训练收敛更快。[结论]采用深度学习模型能够准确识别小麦条锈病病害程度,通过对ResNet34模型添加注意力模块能有效提高小麦条锈病病害识别精度。
【关键词】小麦条锈病  深度学习  病害等级  图像识别  改进S-ResNet34模型
【基金】国家重点研发计划项目(2022YFD2001105);; 国家自然科学基金(62072159);; 河南省重点研发与推广专项(212102311154,232102110027)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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