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胡雯婧 (胡雯婧.) [1] | 蒋龙泉 (蒋龙泉.) [2] | 余俊龙 (余俊龙.) [3] | 徐伊茜 (徐伊茜.) [4] | 刘奇鹏 (刘奇鹏.) [5] | 梁雷 (梁雷.) [6] | 李嘉豪 (李嘉豪.) [7]

Abstract:

农作物病害是威胁农作物生长的主要因素之一,机器学习算法能高效率实现大范围农作物病害的发现,有利于对其进行及时处理,进而提升农作物的产量和质量.在大范围农业场景中,由于供电等条件限制,无法满足服务器等高算力设备的供电需求,现有深度网络模型大多需要较高算力,难以部署在低功耗的嵌入式设备上,给大范围农作物病害的准确识别应用带来障碍.为解决此问题,提出了一种基于知识蒸馏的轻量化农作物病害识别模型,并设计了一种基于残差结构和注意力机制的学生模型,利用知识蒸馏方法从大规模模型ConvNeXt中迁移学习成果,在实现模型轻量化的同时保持高精度识别.实验结果表明,在模型规模为2.28 MB的条件下, 39类农作物病害图像分类任务的准确率达到了98.72%,且每类病害的精确率、召回率和特异度均高于90%.该模型满足了在嵌入式设备中部署的需求,为农作物病害识别提供了一种实用高效的解决方法.

Keyword:

农作物病害识别 卷积神经网络 注意力机制 知识蒸馏算法

Community:

  • [ 1 ] 福州大学梅努斯国际工程学院
  • [ 2 ] 工业互联网创新中心(上海)有限公司
  • [ 3 ] 复旦大学工程与应用技术研究院
  • [ 4 ] 上海兰桂骐技术发展股份有限公司
  • [ 5 ] 牧星智能工业科技(上海)有限公司

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Source :

华东师范大学学报(自然科学版)

Year: 2025

Issue: 01

Volume: PageCount-页数: 13

Page: 59-71

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