Citation: | LI Jing, CHEN Guifen, AN Yu. Image recognition of Pyrausta nubilalis based on optimized convolutional neural network[J]. Journal of South China Agricultural University, 2020, 41(3): 110-116. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.201907017 |
With the continuous development of artificial intelligence and big data technology, aiming at solving the problems of low accuracy and low efficiency in conventional identification methods of corn pest, we proposed a corn borer image identification method based on the improved GoogLeNet convolution-neural network model.
Firstly, through migration learning, the structural knowledge of the Inception-v4 network of GoogLeNet was transferred to the task of corn borer (Pyrausta nubilalis) identification, and the training mode of model construction was established. The data set of neural network training model was obtained by expanding the sample of corn borer image through data enhancement technique. At the same time, the Inception module was used to construct the network model with the ability of multi-scale convolution kernel extraction of the distribution characteristics of multi-scale corn borer, and the activation function, gradient descent algorithm and other model parameters were optimized in the experimental process. Finally, batch normalization (BN) operation was performed to accelerate optimizating model network training, and the model was applied in corn borer identification.
Experimental results of TensorFlow framework showed that the average recognition accuracy of the optimized neural network algorithm for corn borer image was 96.44%.
The convolutional neural network recognition model based on optimization has higher robustness and feasibility, which can provide a reference for identification and intelligent diagnosis of plant pests on corn and other crops.
[1] |
杨虎. 20世纪中国玉米种业发展研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2011.
|
[2] |
王连霞. 齐齐哈尔市玉米螟发生规律的演变及应用赤眼蜂防治技术的研究[D]. 北京: 中国农业科学院, 2014.
|
[3] |
苏一峰, 杜克明, 李颖, 等. 基于物联网平台的小麦病虫害诊断系统设计初探[J]. 中国农业科技导报, 2016, 18(2): 86-94.
|
[4] |
汪京京, 张武, 刘连忠, 等. 农作物病虫害图像识别技术的研究综述[J]. 计算机工程与科学, 2014, 36(7): 1363-1370. doi: 10.3969/j.issn.1007-130X.2014.07.026
|
[5] |
王翔宇, 温皓杰, 李鑫星, 等. 农业主要病害检测与预警技术研究进展分析[J]. 农业机械学报, 2016, 47(9): 266-277. doi: 10.6041/j.issn.1000-1298.2016.09.037
|
[6] |
SLADOJEVIC S, ARSENOVIC M, ANDERLA A, et al. Deep neural networks based recognition of plant diseases by leaf image classification[J]. Comput Intel Neurosci, 2016: 3289801. doi: 10.1155/2016/3289801
|
[7] |
李松, 魏中浩, 张冰尘, 等. 深度卷积神经网络在迁移学习模式下的SAR目标识别[J]. 中国科学院大学学报, 2018, 35(1): 75-83.
|
[8] |
黄双萍, 孙超, 齐龙, 等. 基于深度卷积神经网络的水稻穗瘟病检测方法[J]. 农业工程学报, 2017, 33(20): 169-176. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.20.021
|
[9] |
王春华, 韩栋. 自适应控制深度学习和知识挖掘图像分类[J]. 沈阳工业大学学报, 2018, 40(3): 334-339. doi: 10.7688/j.issn.1000-1646.2018.03.17
|
[10] |
包晓安, 徐海, 张娜, 等. 基于深度学习的语音识别模型及其在智能家居中的应用[J]. 浙江理工大学学报(自然科学版), 2019, 41(2): 217-223.
|
[11] |
戴礼荣, 张仕良, 黄智颖. 基于深度学习的语音识别技术现状与展望[J]. 数据采集与处理, 2017, 32(2): 221-231.
|
[12] |
王飞, 陈立, 易绵竹, 等. 新技术驱动的自然语言处理进展[J]. 武汉大学学报(工学版), 2018, 51(8): 669-678.
|
[13] |
龙满生, 欧阳春娟, 刘欢, 等. 基于卷积神经网络与迁移学习的油茶病害图像识别[J]. 农业工程学报, 2018, 34(18): 194-201. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.18.024
|
[14] |
陈桂芬, 李静, 陈航, 等. 大数据时代人工智能技术在农业领域的研究进展[J]. 吉林农业大学学报, 2018, 40(4): 502-510.
|
[15] |
刘立波, 周国民. 基于多层感知神经网络的水稻叶瘟病识别方法[J]. 农业工程学报, 2009, 25(S2): 213-217.
|
[16] |
TAN W, ZHAO C, WU H. CNN intelligent early warning for apple skin lesion image acquired by infrared video sensors[J]. High Technology Letters, 2016, 22(1): 67-74.
|
[17] |
孙俊, 谭文军, 毛罕平, 等. 基于改进卷积神经网络的多种植物叶片病害识别[J]. 农业工程学报, 2017, 33(19): 209-215. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.19.027
|
[18] |
梁万杰, 曹宏鑫. 基于卷积神经网络的水稻虫害识别[J]. 江苏农业科学, 2017, 45(20): 241-243.
|
[19] |
马浚诚, 杜克明, 郑飞翔, 等. 基于卷积神经网络的温室黄瓜病害识别系统[J]. 农业工程学报, 2018, 34(12): 186-192. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2018.12.022
|
[20] |
刘永波, 雷波, 曹艳, 等. 基于深度卷积神经网络的玉米病害识别[J]. 中国农学通报, 2018, 34(36): 159-164.
|
[1] | LIU Yongmin, HU Kui, NIE Jiawei, XIE Tieqiang. Rice disease and pest identification based on MSDB-ResNet[J]. Journal of South China Agricultural University, 2023, 44(6): 978-985. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202208020 |
[2] | ZHENG Xianrun, ZHENG Peng, WANG Wenxiu, CHENG Yahong, SU Yufeng. Rice pest recognition based on multi-scale feature extraction depth residual network[J]. Journal of South China Agricultural University, 2023, 44(3): 438-446. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202206037 |
[3] | LI Haoyue, CHEN Guifen, PEI Ao. Research on individual recognition of dairy cows based on improved Mask R-CNN[J]. Journal of South China Agricultural University, 2020, 41(6): 161-168. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202003030 |
[4] | WANG Linhui, GAN Haiming, YUE Xuejun, LAN Yubin, WANG Jian, LIU Yongxin, LING Kangjie, CEN Zhenzhao. Design of a precision spraying control system with unmanned aerial vehicle based on image recognition[J]. Journal of South China Agricultural University, 2016, 37(6): 23-30. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2016.06.004 |
[5] | CHEN Zhaoting, DONG Zhaoxu, LIU Shuang, SUN Guoxu, LI Hui, WEI Xiaoyu, SUN Su, GUAN Shuyan. Creation of new transgenic maize germplasm harboring cry1Ab13 gene[J]. Journal of South China Agricultural University, 2016, 37(5): 31-37. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2016.05.006 |
[6] | Abstract. Effect of temperature on the development of Trichogramma ostriniae (Hymenoptera:Trichogrammatidae)[J]. Journal of South China Agricultural University, 2004, 25(4): 43-46. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2004.04.011 |
[7] | Analysis of the Reproductive Potential of Trichogramma ostriniae on Plutella xylostella[J]. Journal of South China Agricultural University, 2003, 24(2): 41-44. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2003.02.012 |
[8] | Acute Toxicity of Botanical Insecticides to Wasps of Trichogramma ostriniae Pang et Chen[J]. Journal of South China Agricultural University, 2002, 23(1): 90-91. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2002.01.027 |
[9] | Huang Shoushan ,Dai Zhiyi ,Wu Dazhang ,Wuang Chun''''an. EFFECT OF TEMPERATURE ON THE FUNCTIONAL RESPONES OF Trichogramma ostriniae[J]. Journal of South China Agricultural University, 1995, (3): 30-33. |
[10] | Wang Wenlu 1 ,Cheng Zhenheng2. EFFECTS OF L-CANAVANINE ON THE DEVELOPMENT AND FECUNDITY OF ASIATIC CORN BORER,Ostrinia.furnacalis Guenee[J]. Journal of South China Agricultural University, 1995, (2): 86-91. |
1. |
牛潘婷,张宝林,潘丽杰,郭建鹏. 基于改进GoogLeNet的玉米叶片病害识别及其可解释性研究. 中国农机化学报. 2025(01): 204-212 .
![]() | |
2. |
朱德明,程香平,邱伊健,李天赐,万翔,孙旭,韦江,付远,饶雄海. 基于深度学习的农作物图像识别技术研究进展. 江西科学. 2025(01): 154-161 .
![]() | |
3. |
蔡竹轩,蔡雨霖,曾凡国,岳学军. 基于改进YOLOv5l的田间水稻稻穗识别. 华南农业大学学报. 2024(01): 108-115 .
![]() | |
4. |
牛潘婷,张宝林,潘丽杰,郭建鹏,李瑞鑫. 基于深度学习的农作物病虫害研究进展. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版). 2024(01): 93-102 .
![]() | |
5. |
冼远清,江颖龙,初庆柱,彭小红. 基于深度学习的鱼病防治APP教学实践系统设计. 实验室研究与探索. 2024(03): 12-17 .
![]() | |
6. |
张会敏,吉秉彧,谢泽奇. 基于多尺度注意力机制网络的玉米害虫识别方法. 江苏农业科学. 2024(09): 241-247 .
![]() | |
7. |
贾金豹,朱成娟,汪家全,周鹏. 基于机器学习结合多因子组合的玉米估产研究. 中国农机化学报. 2024(10): 206-214 .
![]() | |
8. |
李杰,李广明,蔡钰珊. 改进的轻量级GSE-YOLOv8荔枝虫害检测方法. 数字技术与应用. 2024(09): 220-222 .
![]() | |
9. |
方文博,郭永刚,关法春,张伟,刘倩倩,王树文,张正超,于皓然. 基于改进YOLO v5s算法的大豆叶片虫洞的识别. 湖南农业大学学报(自然科学版). 2023(01): 127-132 .
![]() | |
10. |
阮炬全,刘朔. 基于高阶残差和注意力机制的轻量型作物害虫识别. 计算机系统应用. 2023(03): 104-115 .
![]() | |
11. |
温艳兰,陈友鹏,王克强,程杏安,林钦永,蔡肯,马佳佳,孔翰博. 基于迁移学习和改进残差网络的复杂背景下害虫图像识别. 江苏农业科学. 2023(08): 171-177 .
![]() | |
12. |
高家军,张旭,郭颖,刘昱坤,郭安琪,石蒙蒙,王鹏,袁莹. 融合Swin Transformer的虫害图像实例分割优化方法研究. 南京林业大学学报(自然科学版). 2023(03): 1-10 .
![]() | |
13. |
张彦通,苏前敏. 基于迁移学习的玉米病害图像识别. 中国农业科技导报. 2023(10): 119-125 .
![]() | |
14. |
赵法川,徐晓辉,宋涛,郝淼淼,汪曙,朱伟龙. 融合多头注意力的轻量级作物病虫害识别. 华南农业大学学报. 2023(06): 986-994 .
![]() | |
15. |
段新涛,王伸,赵晴,张杰,郑国清,李国强. 基于改进YOLOv4的夏玉米主要害虫检测方法研究. 山东农业科学. 2023(10): 167-173 .
![]() | |
16. |
邹玮,岳延滨,冯恩英,彭顺正,张爱民,肖玖军. 基于YOLO v2的辣椒叶部蚜虫图像识别. 山东农业大学学报(自然科学版). 2023(05): 700-709 .
![]() | |
17. |
李睿,王莹,王恒. 基于树莓派的室内植物病虫害识别系统设计. 电子设计工程. 2022(08): 114-118 .
![]() | |
18. |
朱伟,马立新,张平,刘德营. 基于GoogLeNet和无人机图像的水稻秧苗形态识别. 华南农业大学学报. 2022(03): 99-106 .
![]() | |
19. |
徐聪,王旭启,刘裕. 一种改进可形变FCN的农作物害虫检测方法. 江苏农业科学. 2022(09): 211-219 .
![]() | |
20. |
雷建云,陈楚,郑禄,帖军,赵捷. 基于改进残差网络的水稻害虫识别. 江苏农业科学. 2022(14): 190-198 .
![]() | |
21. |
叶名炀,张杰强. 基于轻量化网络MobileNetV2的玉米病害识别研究. 现代计算机. 2022(11): 46-50 .
![]() | |
22. |
刘阳,高国琴. 基于轻量级SSD模型的夜间金蝉若虫检测. 农业工程学报. 2022(10): 166-175 .
![]() | |
23. |
彭红星,徐慧明,刘华鼐. 基于改进ShuffleNet V2的轻量化农作物害虫识别模型. 农业工程学报. 2022(11): 161-170 .
![]() | |
24. |
范博文,段敏. 采用模糊支持向量机算法的前车识别系统. 重庆理工大学学报(自然科学). 2022(09): 172-178 .
![]() | |
25. |
叶云,赵小娟,姜晟. 基于深度学习的荔枝虫害识别技术的应用与实现. 中国农业信息. 2022(04): 30-37 .
![]() | |
26. |
温艳兰,陈友鹏,王克强,刘展眉,林钦永,蔡肯,马佳佳,孔翰博. 基于机器视觉的病虫害检测综述. 中国粮油学报. 2022(10): 271-279 .
![]() | |
27. |
尚皓玺,郭小燕,朱恒宇. 基于迁移学习与GhostNet模型的农业害虫图像识别研究. 软件导刊. 2022(11): 137-143 .
![]() | |
28. |
丁作坤,丁晶晶. 基于信息化技术的人居环境整治优化. 现代计算机. 2021(08): 54-59 .
![]() | |
29. |
李小玄,董雷. 基于深度学习的消防器材自动识别研究. 电子设计工程. 2021(19): 53-57 .
![]() | |
30. |
张重豪,贾俊铖. 农作物病虫害智能识别APP设计与开发. 福建电脑. 2021(10): 1-7 .
![]() | |
31. |
骆润玫,王卫星. 基于卷积神经网络的植物病虫害识别研究综述. 自动化与信息工程. 2021(05): 1-10 .
![]() | |
32. |
樊湘鹏,周建平,许燕. 基于改进区域卷积神经网络的田间玉米叶部病害识别. 华南农业大学学报. 2020(06): 82-91 .
![]() |