استفاده از یادگیری عمیق در تشخیص خودکار بیماری گیاهان بر اساس پردازش تصویر برگ
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی کامپیوتر و IT، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی ، واحد پرند، استان تهران، ایران
2 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی کامپیوتر و IT، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی ، واحد پرند
3 استادیار، گروه مهندسی کامپیوتر و IT، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد پرند
doi
10.22092/erams.2020.341617.1338چکیده
تشخیص سریع بیماریهای گیاهان همواره از چالشهای مهم صنعت کشاورزی بوده است. یکی از رویکردهایی که در این زمینه مورد استقبال واقع شده، استفاده از روشهای پردازش تصویر است. مزیت این روشها در خودکار، سریع، کمهزینه، غیرتخریبی و دقیق بودن آنهاست. در این پژوهش، با پردازش تصویر برگ گیاهانو محصولات کشاورزی، ضمن تشخیص گیاهان سالم از ناسالم، نوع و شدت بیماری آنها نیز به صورت خودکار تشخیص داده میشود. برای این کار از روشهای مبتنی بر یادگیری عمیق شامل چندین معماری مختلف از شبکههای عصبی پیچشی به همراه دستهبند ماشین بردار پشتیباناستفاده شده است. روش پیشنهادی در این پژوهش قابل تعمیم به گیاهان و محصولات مختلف و همینطور به چندین گیاه به طور همزمان است. شبکههای طراحی شده با استفاده از دو زیرمجموعۀ متفاوت از تصاویر مجموعه داده Plant Villageآموزش داده شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. در زیرمجموعۀ اول که مربوط به تشخیص بیماری درخت سیب در چهار کلاس مختلف بود، دقت 95 درصد و در زیرمجموعۀ دوم که مربوط به چهار گیاه مختلف و در 10 دسته بود، دقت 8/96 درصد به دست آمد. نتایجِ ارزیابی نشان داد ترکیبِ دستهبند ماشین بردار پشتیبان با شبکههای یادگیری عمیق، دقت تشخیص بیماری گیاهان را بهبود میبخشد.