基于迁移学习的棉花叶部病虫害图像识别

作者：赵立新; 侯发东; 吕正超; 朱慧超; 丁筱玲^*

来源：农业工程学报, 2020, 36(07): 184-191.

• 卷积神经网络
• 图像识别
• 病害
• 图像增强
• 迁移学习
• 棉花

针对传统图像识别方法准确率低、手工提取特征等问题,该研究以棉花叶部病虫害图像为研究对象,利用迁移学习算法并辅以数据增强技术,实现棉花叶部病虫害图像准确分类。首先改进AlexNet模型,利用PlantVillage大数据集训练取得预训练模型,在预训练模型上使用棉花病虫害数据微调参数,得到平均测试准确率为93.50%;然后使用数据增强技术扩充原始数据集,在预训练模型上再训练,得到最终平均测试准确率为97.16%。相同试验条件下,该研究方法较支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和BP(Back Propagation,BP)神经网络以及深度卷积模型(VGG-19和Goog Le Net Inceptionv2)分类效果更好。试验结果表明,通过迁移学习能把从源领域(Plant Village数据集)学习到的知识迁移到目标领域(棉花病虫害数据集),数据增强技术能有效缓解过拟合。该研究为农作物病虫害识别技术的发展提供了参考。

• 单位
  电子工程学院; 山东农业大学