Identifying rice field weeds from unmanned aerial vehicle remote sensing imagery using deep learning
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Rice field weed object detection can provide key information on weed species and locations for precise spraying, which is of great significance in actual agricultural production. However, facing the complex and changing real farm environments, traditional object detection methods still have difficulties in identifying small-sized, occluded and densely distributed weed instances. To address these problems, this paper proposes a multi-scale feature enhanced DETR network, named RMS-DETR. By adding multi-scale feature extraction branches on top of DETR, this model fully utilizes the information from different semantic feature layers to improve recognition capability for rice field weeds in real-world scenarios. METHODS: Introducing multi-scale feature layers on the basis of the DETR model, we conduct a differentiated design for different semantic feature layers. The high-level semantic feature layer adopts Transformer structure to extract contextual information between barnyard grass and rice plants. The low-level semantic feature layer uses CNN structure to extract local detail features of barnyard grass. Introducing multi-scale feature layers inevitably leads to increased model computation, thus lowering model inference speed. Therefore, we employ a new type of Pconv (Partial convolution) to replace traditional standard convolutions in the model. RESULTS: Compared to the original DETR model, our proposed RMS-DETR model achieved an average recognition accuracy improvement of 3.6% and 4.4% on our constructed rice field weeds dataset and the DOTA public dataset, respectively. The average recognition accuracies reached 0.792 and 0.851, respectively. The RMS-DETR model size is 40.8 M with inference time of 0.0081 s. Compared with three classical DETR models (Deformable DETR, Anchor DETR and DAB-DETR), the RMS-DETR model respectively improved average precision by 2.1%, 4.9% and 2.4%. DISCUSSION: This model is capable of accurately identifying rice field weeds in complex real-world scenarios, thus providing key technical support for precision spraying and management of variable-rate spraying systems.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».