PmlpNet: clasificación de plagas de múltiples clases en entornos salvajes a través de una novedosa red neuronal convolucional
Autores: Liu, Liangliang; Chang, Jing; Qiao, Shixin; Xie, Jinpu; Xu, Xin; Qiao, Hongbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
PmlpNet: clasificación de plagas de múltiples clases en entornos salvajes a través de una novedosa red neuronal convolucional
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Daño por plagas
Rendimiento del cultivo
Algoritmos de clasificación
PMLPNet
Plagas de múltiples clases
Red neuronal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
El daño causado por las plagas es un factor importante que reduce el rendimiento de los cultivos y tiene impactos negativos en la economía. Sin embargo, el trasfondo complejo, la diversidad de las plagas y las diferencias individuales plantean desafíos para los algoritmos de clasificación. En este estudio, proponemos una red neuronal basada en parches (PMLPNet) para la clasificación de plagas de múltiples clases. PMLPNet aprovecha características semánticas contextuales espaciales y de canal a través de MLPs de mezcla de token y canal meticulosamente diseñados, respectivamente. Esta estructura innovadora mejora la capacidad del modelo para clasificar con precisión plagas de múltiples clases complejas al proporcionar características semánticas de píxeles locales y globales de alta calidad para la capa completamente conectada y la función de activación. Construimos una base de datos de 4510 imágenes que abarcan 40 tipos de plagas de plantas en 4 cultivos. Los resultados experimentales demuestran que PMLPNet supera a los modelos de CNN existentes, logrando una precisión del 92.73%. Además, los mapas de calor revelan distinciones entre diferentes imágenes de plagas, mientras que las visualizaciones basadas en la probabilidad de parches resaltan la heterogeneidad dentro de las imágenes de plagas. La validación en conjuntos de datos externos (IP102 y PlantDoc) confirma el sólido rendimiento de generalización de PMLPNet. En resumen, nuestra investigación avanza en técnicas inteligentes de clasificación de plagas, identificando efectivamente varios tipos de plagas en imágenes de cultivos diversos.
Descripción
El daño causado por las plagas es un factor importante que reduce el rendimiento de los cultivos y tiene impactos negativos en la economía. Sin embargo, el trasfondo complejo, la diversidad de las plagas y las diferencias individuales plantean desafíos para los algoritmos de clasificación. En este estudio, proponemos una red neuronal basada en parches (PMLPNet) para la clasificación de plagas de múltiples clases. PMLPNet aprovecha características semánticas contextuales espaciales y de canal a través de MLPs de mezcla de token y canal meticulosamente diseñados, respectivamente. Esta estructura innovadora mejora la capacidad del modelo para clasificar con precisión plagas de múltiples clases complejas al proporcionar características semánticas de píxeles locales y globales de alta calidad para la capa completamente conectada y la función de activación. Construimos una base de datos de 4510 imágenes que abarcan 40 tipos de plagas de plantas en 4 cultivos. Los resultados experimentales demuestran que PMLPNet supera a los modelos de CNN existentes, logrando una precisión del 92.73%. Además, los mapas de calor revelan distinciones entre diferentes imágenes de plagas, mientras que las visualizaciones basadas en la probabilidad de parches resaltan la heterogeneidad dentro de las imágenes de plagas. La validación en conjuntos de datos externos (IP102 y PlantDoc) confirma el sólido rendimiento de generalización de PMLPNet. En resumen, nuestra investigación avanza en técnicas inteligentes de clasificación de plagas, identificando efectivamente varios tipos de plagas en imágenes de cultivos diversos.