Improved Crop and Weed Detection with Diverse Data Ensemble Learning
Notice bibliographique
Résumé
Modern agriculture heavily relies on Site-Specific Farm Management practices, necessitating accurate detection, localization, and quantification of crops and weeds in the field, which can be achieved using deep learning techniques. In this regard, crop and weed-specific binary segmentation models have shown promise. However, uncontrolled field conditions limit their performance from one field to the other. To improve semantic model generalization, existing methods augment and synthesize agricultural data to account for uncontrolled field conditions. However, given highly varied field conditions, these methods have limitations. To overcome the challenges of model deterioration in such conditions, we propose utilizing data specific to other crops and weeds for our specific target problem. To achieve this, we propose a novel ensemble framework. Our approach involves utilizing different crop and weed models trained on diverse datasets and employing a teacher-student configuration. By using homogeneous stacking of base models and a trainable meta-architecture to combine their outputs, we achieve significant improvements for Canola crops and Kochia weeds on unseen test data, surpassing the performance of single semantic segmentation models. We identify the UNET meta-architecture as the most effective in this context. Finally, through ablation studies, we demonstrate and validate the effectiveness of our proposed model. We observe that including base models trained on other target crops and weeds can help generalize the model to capture varied field conditions. Lastly, we propose two novel datasets with varied conditions for comparisons. Our code will be available at github.com.
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 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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».