SPDGrNet:一种轻量高效的玉米病害图像分类网络 —— 助力农作物叶片病害智能分析

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:Journal of Crop Health

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  针对作物病害叶片症状与环境信息复杂多样导致检测精度下降、病害识别效率低及特征建模难等问题,研究人员开展玉米(Zea mays)病害识别研究,提出改进 CNN(SPDNet 和 GrNet,即 SPDGrNet),实现 98.96% 分类精度,优于多种经典算法,为移动检测设备模型移植提供思路。

  
控制栽培植物叶片病害对作物产量和品质至关重要,叶片症状和环境信息是农作物病虫害识别的基础。由于病害叶片症状和环境信息的复杂性与多样性,农作物病害检测方法的准确性有所降低。针对病害识别效率低和特征建模困难的问题,研究提出一种新的深度学习算法并取得理想结果。研究利用改进的卷积神经网络(convolutional neural networks,CNNs)SPDNet 和 GrNet(SPDGrNet)进行玉米(Zea mays)病害识别,重点分析玉米健康、叶枯病、南方叶枯病和灰斑病四类症状。实验结果表明,该方法优于其他优秀的植物病害识别算法,总体分类准确率达 98.96%。与 AlexNet、VGG-16、Inception-V4、ShuffleNet-V3 和 Efficient-B7 相比,该模型准确率分别提升 27.78%、19.05%、14.59%、10.28% 和 7.06%,对应准确率分别为 71.18%、79.91%、84.37%、88.68% 和 91.9%。该模型在 PlantifyDr、Plant Pathology 和 New Plant Diseases Dataset 等开源数据库中具有出色的泛化能力。该策略可为模型移植到移动病害检测设备提供思路,对农业系统智能化发展和农作物叶片病害分析具有重要意义。

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