基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)作物葉片病害分類研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-17 03:33
農(nóng)作物病害是農(nóng)業(yè)發(fā)展中面臨的最主要的一個(gè)挑戰(zhàn),快速且準(zhǔn)確地識別農(nóng)作物病害有利于提早制定治療方案,同時(shí)能很大幅度上降低農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。隨著信息化時(shí)代的到來,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)精準(zhǔn)又快速的識別農(nóng)作物病害是保證農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵因素,也是推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要手段。在高度發(fā)展的信息技術(shù)的基礎(chǔ)上,現(xiàn)代大數(shù)據(jù)技術(shù)已為農(nóng)業(yè)發(fā)展開辟了新的可能。大數(shù)據(jù)技術(shù)的本質(zhì)是大規(guī)模收集由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所提供的數(shù)據(jù),并使用相應(yīng)數(shù)據(jù)來分析模型,最終服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。深度學(xué)習(xí)技術(shù)就是從大量的數(shù)據(jù)中自動挖掘出有利的信息,應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)需求中。將深度學(xué)習(xí)模型應(yīng)用到農(nóng)作物葉片病害識別工作中,極大程度減少了手工設(shè)計(jì)特征的工作量,使得農(nóng)作物葉片病害的智能識別成為了可能。本文提出了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)作物葉片病害識別的分類方法,以蘋果、玉米、葡萄、桃子等較為常見的農(nóng)作物葉片病害圖像作為研究對象,進(jìn)一步研究卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)作物葉片病害識別中的應(yīng)用。主要內(nèi)容如下:(1)提出了基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的蘋果葉片病害識別方法,對經(jīng)典的VGG16模型進(jìn)行了改進(jìn)與優(yōu)化。該算法在每一個(gè)卷積層后添加了一個(gè)批標(biāo)準(zhǔn)化層,加快模型的訓(xùn)練速度。在損失函數(shù)方面使用了Ce...
【文章來源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
LeNet5模型結(jié)構(gòu)
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文15圖2.9AlexNet模型結(jié)構(gòu)Figure2.9AlexNetmodelstructure(3)GoogLeNetGoogLeNet對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的深度和寬度進(jìn)一步增加,使得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)資源得到充分利用。Inception模塊是GoogLeNet結(jié)構(gòu)中最大的亮點(diǎn),其對圖像多尺度化的處理方式使得模型的參數(shù)量很大幅度上減少。圖2.10GoogLeNet模型結(jié)構(gòu)Figure2.10GoogLeNetmodelstructureInception模塊結(jié)構(gòu)如圖2.11所示:卷積核大小不同的卷積層以及池化層之間的堆疊形成了一個(gè)完整的Inception模塊結(jié)構(gòu),其中的卷積核尺寸有1ⅹ1的,有3ⅹ3的,有5ⅹ5的,使用不同大小的卷積核在提取特征時(shí)更加全面。大卷積核可以對全局性特征信息進(jìn)行提取,小的卷積核更適合用來提取局部性特征信息。Inception結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在增加網(wǎng)絡(luò)寬度的同時(shí)又增加了網(wǎng)絡(luò)對多尺度處理的能力,提升模型的性能。
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文15圖2.9AlexNet模型結(jié)構(gòu)Figure2.9AlexNetmodelstructure(3)GoogLeNetGoogLeNet對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的深度和寬度進(jìn)一步增加,使得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)資源得到充分利用。Inception模塊是GoogLeNet結(jié)構(gòu)中最大的亮點(diǎn),其對圖像多尺度化的處理方式使得模型的參數(shù)量很大幅度上減少。圖2.10GoogLeNet模型結(jié)構(gòu)Figure2.10GoogLeNetmodelstructureInception模塊結(jié)構(gòu)如圖2.11所示:卷積核大小不同的卷積層以及池化層之間的堆疊形成了一個(gè)完整的Inception模塊結(jié)構(gòu),其中的卷積核尺寸有1ⅹ1的,有3ⅹ3的,有5ⅹ5的,使用不同大小的卷積核在提取特征時(shí)更加全面。大卷積核可以對全局性特征信息進(jìn)行提取,小的卷積核更適合用來提取局部性特征信息。Inception結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在增加網(wǎng)絡(luò)寬度的同時(shí)又增加了網(wǎng)絡(luò)對多尺度處理的能力,提升模型的性能。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于深度殘差網(wǎng)絡(luò)圖像分類算法研究綜述[J]. 趙志成,羅澤,王鵬彥,李健. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2020(01)
[2]基于改進(jìn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的極光圖像分類算法研究[J]. 李彥枝,陳昌紅,謝曉芳. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
[3]基于Inception-v3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的人臉識別[J]. 雷雨婷,丁學(xué)文,孫彥,陳靜,董國軍,李莉. 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]深度學(xué)習(xí)框架Caffe在圖像分類中的應(yīng)用探析[J]. 許淑揚(yáng). 信息與電腦(理論版). 2019(23)
[5]基于Keras的分類預(yù)測應(yīng)用研究[J]. 高云,彭煒. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[6]應(yīng)用于番茄病蟲害檢測的HOG特征與LBP特征的結(jié)合[J]. 鄒永杰,張永軍,秦永彬,鄭世均. 南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2019(03)
[7]基于深度學(xué)習(xí)的圖像識別技術(shù)研究綜述[J]. 張琦,張榮梅,陳彬. 河北省科學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(03)
[8]基于機(jī)器視覺圖像提取的馬鈴薯內(nèi)部病蟲害特征識別[J]. 王奕. 食品與機(jī)械. 2019(09)
[9]基于二維Gabor小波與AR-LGC的人臉特征提取算法研究[J]. 倪永婧,孫袆,岳瑩,郭志萍,高麗慧,劉微. 河北工業(yè)科技. 2019(04)
[10]多分類器融合的光學(xué)遙感圖像目標(biāo)識別算法[J]. 姬曉飛,石宇辰. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2019(11)
博士論文
[1]小麥病蟲害多尺度遙感識別和區(qū)分方法研究[D]. 袁琳.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)作物病蟲害識別及實(shí)現(xiàn)[D]. 吳健宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
本文編號:3500113
【文章來源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
LeNet5模型結(jié)構(gòu)
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文15圖2.9AlexNet模型結(jié)構(gòu)Figure2.9AlexNetmodelstructure(3)GoogLeNetGoogLeNet對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的深度和寬度進(jìn)一步增加,使得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)資源得到充分利用。Inception模塊是GoogLeNet結(jié)構(gòu)中最大的亮點(diǎn),其對圖像多尺度化的處理方式使得模型的參數(shù)量很大幅度上減少。圖2.10GoogLeNet模型結(jié)構(gòu)Figure2.10GoogLeNetmodelstructureInception模塊結(jié)構(gòu)如圖2.11所示:卷積核大小不同的卷積層以及池化層之間的堆疊形成了一個(gè)完整的Inception模塊結(jié)構(gòu),其中的卷積核尺寸有1ⅹ1的,有3ⅹ3的,有5ⅹ5的,使用不同大小的卷積核在提取特征時(shí)更加全面。大卷積核可以對全局性特征信息進(jìn)行提取,小的卷積核更適合用來提取局部性特征信息。Inception結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在增加網(wǎng)絡(luò)寬度的同時(shí)又增加了網(wǎng)絡(luò)對多尺度處理的能力,提升模型的性能。
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文15圖2.9AlexNet模型結(jié)構(gòu)Figure2.9AlexNetmodelstructure(3)GoogLeNetGoogLeNet對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的深度和寬度進(jìn)一步增加,使得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)資源得到充分利用。Inception模塊是GoogLeNet結(jié)構(gòu)中最大的亮點(diǎn),其對圖像多尺度化的處理方式使得模型的參數(shù)量很大幅度上減少。圖2.10GoogLeNet模型結(jié)構(gòu)Figure2.10GoogLeNetmodelstructureInception模塊結(jié)構(gòu)如圖2.11所示:卷積核大小不同的卷積層以及池化層之間的堆疊形成了一個(gè)完整的Inception模塊結(jié)構(gòu),其中的卷積核尺寸有1ⅹ1的,有3ⅹ3的,有5ⅹ5的,使用不同大小的卷積核在提取特征時(shí)更加全面。大卷積核可以對全局性特征信息進(jìn)行提取,小的卷積核更適合用來提取局部性特征信息。Inception結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在增加網(wǎng)絡(luò)寬度的同時(shí)又增加了網(wǎng)絡(luò)對多尺度處理的能力,提升模型的性能。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]基于改進(jìn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的極光圖像分類算法研究[J]. 李彥枝,陳昌紅,謝曉芳. 南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
[3]基于Inception-v3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的人臉識別[J]. 雷雨婷,丁學(xué)文,孫彥,陳靜,董國軍,李莉. 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]深度學(xué)習(xí)框架Caffe在圖像分類中的應(yīng)用探析[J]. 許淑揚(yáng). 信息與電腦(理論版). 2019(23)
[5]基于Keras的分類預(yù)測應(yīng)用研究[J]. 高云,彭煒. 山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
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[7]基于深度學(xué)習(xí)的圖像識別技術(shù)研究綜述[J]. 張琦,張榮梅,陳彬. 河北省科學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(03)
[8]基于機(jī)器視覺圖像提取的馬鈴薯內(nèi)部病蟲害特征識別[J]. 王奕. 食品與機(jī)械. 2019(09)
[9]基于二維Gabor小波與AR-LGC的人臉特征提取算法研究[J]. 倪永婧,孫袆,岳瑩,郭志萍,高麗慧,劉微. 河北工業(yè)科技. 2019(04)
[10]多分類器融合的光學(xué)遙感圖像目標(biāo)識別算法[J]. 姬曉飛,石宇辰. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2019(11)
博士論文
[1]小麥病蟲害多尺度遙感識別和區(qū)分方法研究[D]. 袁琳.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)作物病蟲害識別及實(shí)現(xiàn)[D]. 吳健宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
本文編號:3500113
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