imageseg: An R package for deep learning‐based image segmentation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Convolutional neural networks (CNNs) and deep learning are powerful and robust tools for ecological applications, and are particularly suited for image data. Image segmentation (the classification of all pixels in images) is one such application and can, for example, be used to assess forest structural metrics. While CNN‐based image segmentation methods for such applications have been suggested, widespread adoption in ecological research has been slow, likely due to technical difficulties in implementation of CNNs and lack of toolboxes for ecologists. Here, we present R package imageseg which implements a CNN‐based workflow for general purpose image segmentation using the U‐Net and U‐Net++ architectures in R. The workflow covers data (pre)processing, model training and predictions. We illustrate the utility of the package with image recognition models for two forest structural metrics: tree canopy density and understorey vegetation density. We trained the models using large and diverse training datasets from a variety of forest types and biomes, consisting of 2877 canopy images (both canopy cover and hemispherical canopy closure photographs) and 1285 understorey vegetation images. Overall segmentation accuracy of the models was high with a Dice score of 0.91 for the canopy model and 0.89 for the understorey vegetation model (assessed with 821 and 367 images respectively). The image segmentation models performed significantly better than commonly used thresholding methods, and generalized well to data from study areas not included in training. This indicates robustness to variation in input images and good generalization strength across forest types and biomes. The package and its workflow allow simple yet powerful assessments of forest structural metrics using pretrained models. Furthermore, the package facilitates custom image segmentation with single or multiple classes and based on colour or grayscale images, for example, for applications in cell biology or for medical images. Our package is free, open source and available from CRAN. It will enable easier and faster implementation of deep learning‐based image segmentation within R for ecological applications and beyond.
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 distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 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 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».