Plant Leaf Disease Detection Using Deep Learning: A Multi-Dataset Approach
Notice bibliographique
Résumé
Agricultural productivity is increasingly threatened by plant diseases, which can spread rapidly and lead to significant crop losses if not identified early. Detecting plant diseases accurately in diverse and uncontrolled environments remains challenging, as most current detection methods rely heavily on lab-captured images that may not generalise well to real-world settings. This paper aims to develop models capable of accurately identifying plant diseases across diverse conditions, overcoming the limitations of existing methods. A combined dataset was utilised, incorporating the PlantDoc dataset with web-sourced images of plants from online platforms. State-of-the-art convolutional neural network (CNN) architectures, including EfficientNet-B0, EfficientNet-B3, ResNet50, and DenseNet201, were employed and fine-tuned for plant leaf disease classification. A key contribution of this work is the application of enhanced data augmentation techniques, such as adding Gaussian noise, to improve model generalisation. The results demonstrated varied performance across the datasets. When trained and tested on the PlantDoc dataset, EfficientNet-B3 achieved an accuracy of 73.31%. In cross-dataset evaluation, where the model was trained on PlantDoc and tested on a web-sourced dataset, EfficientNet-B3 reached 76.77% accuracy. The best performance was achieved with the combination of the PlanDoc and web-sourced datasets resulting in an accuracy of 80.19% indicating very good generalisation in diverse conditions. Class-wise F1-scores consistently exceeded 90% for diseases such as apple rust leaf and grape leaf across all models, demonstrating the effectiveness of this approach for plant disease detection.
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 | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 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 ».