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Enregistrement W2895466636 · doi:10.1109/tcbb.2018.2873611

Plant Species Identification from Occluded Leaf Images

2018· article· en· W2895466636 sur OpenAlexafffund
Ayan Chaudhury, John A. Barron

Notice bibliographique

RevueIEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineAgricultural and Biological Sciences
ThématiqueSmart Agriculture and AI
Établissements canadiensWestern University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésIdentification (biology)Plant identificationBiologyBotanyArtificial intelligenceComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We present an approach to identify the plant species from the contour information from occluded leaf image using a database of full plant leaves. Although contour based 2D shape matching has been studied extensively in the last couple of decades, matching occluded leaves with full leaf databases is an open and little worked on problem. Classifying occluded plant leaves is even more challenging than full leaf matching because of large variations and complexity of leaf structures. Matching an occluded contour with all the full contours in a database is an NP-hard problem, so our algorithm is necessarily suboptimal. First, we represent the 2D contour points as a β-Spline curve. Then, we extract interest points on these curves via the Discrete Contour Evolution (DCE) algorithm. We use subgraph matching using the DCE points as graph nodes, which produces a number of open curves for each closed leaf contour. Next, we compute the similarity transformation parameters (translation, rotation, and uniform scaling) for each open curve. We then "overlay" each open curve with the inverse similarity transformed occluded curve and use the Fréchet distance metric to measure the quality of the match, retaining the best η matched curves. Since the Fréchet metric is cheap to compute but not perfectly correlated with the quality of the match, we formulate an energy functional that is well correlated with the quality of the match, but is considerably more expensive to compute. The functional uses local and global curvature, Shape Context descriptors, and String Cut features. We minimize this energy functional using a convex-concave relaxation framework. The curve among these best η curves, that has the minimum energy, is considered to be the best overall match with the occluded leaf. Experiments on three publicly available leaf image database shows that our method is both effective and efficient, outperforming other current state-of-the-art methods. Occlusion is measured as the percentage of the overall contour (and not leaf area) that is missing. We show that our algorithm can, even for leaves with a high amounts of occlusion (say 50 percent occlusion), still identify the best full leaf match from the databases.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,008

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0030,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,023
Tête enseignante GPT0,238
Écart entre enseignants0,215 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations39
Publié2018
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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