基于卷积神经网络和叶绿素荧光成像的绿豆叶斑病识别研究

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张浩淼

作者： 张浩淼;高尚兵;蒋东山;李洁;袁星星;陈新;刘金洋

作者机构：

关键词： 绿豆叶斑病;病害等级;卷积神经网络;叶绿素荧光成像;注意力机制

期刊名称： 山东农业科学

ISSN： 1001-4942

年卷期： 2024 年 56 卷 009 期

页码： 133-141

摘要： 为了解决绿豆叶斑病不同病害等级之间容易混淆的问题,本研究以感染不同程度叶斑病的绿豆叶片叶绿素荧光图像为研究对象,提出了多模块串联卷积神经网络(Multi-Module Sequential Convolutional Neural Network,MMS-Net)模型.该模型主要由本研究搭建的Sub模块和Wave模块串联堆叠组成,并且在每个Sub模块中和每个Wave模块结尾处加入混合注意力机制CBAM,在减少非叶斑病特征干扰的同时,对相似病斑进行更为细致的特征提取,提高病害识别的准确率.在相同条件下,与经典的卷积神经网络模型(VGG16、GoogLeNet、ResNet50)以及流行的轻量级卷积神经网络模型(MobileNetV2、MobileNeXt、MobileNetV3、Shuffle-NetV2)进行比较,本研究提出的MMS-Net模型参数量仅为11.43 M,测试准确率达到91.25%,均高于其他模型,分类效果最优.通过分析精度、召回率、Fl分数等评价指标可以看出MMS-Net模型具有较好的鲁棒性和泛化能力.本研究结果可为绿豆等作物的抗病种质资源识别和筛选提供新思路.

分类号： S126%S522

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