Low-Cost Multispectral Sensor Array for Determining Leaf Nitrogen Status
Notice bibliographique
Résumé
A crop’s health can be determined by its leaf nutrient status; more precisely, leaf nitrogen (N) level, is a critical indicator that carries a lot of worthwhile nutrient information for classifying the plant’s health. However, the existing non-invasive techniques are expensive and bulky. The aim of this study is to develop a low-cost, quick-read multi-spectral sensor array to predict N level in leaves non-invasively. The proposed sensor module has been developed using two reflectance-based multi-spectral sensors (visible and near-infrared (NIR)). In addition, the proposed device can capture the reflectance data at 12 different wavelengths (six for each sensor). We conducted the experiment on canola leaves in a controlled greenhouse environment as well as in the field. In the greenhouse experiment, spectral data were collected from 87 leaves of 24 canola plants, subjected to varying levels of N fertilization. Later, 42 canola cultivars were subjected to low and high nitrogen levels in the field experiment. The k-nearest neighbors (KNN) algorithm was employed to model the reflectance data. The trained model shows an average accuracy of 88.4% on the test set for the greenhouse experiment and 79.2% for the field experiment. Overall, the result concludes that the proposed cost-effective sensing system can be viable in determining leaf nitrogen status.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».