提要文摘: | 茶树病虫害种类多、危害期长,轻则茶叶品质下降,重则茶园毁灭。因此,及时、准确诊断病虫害对茶叶优质高产有着重要的意义。传统的神经网络需要人工进行特征提取等操作,在面对质量不高的图像时,分类准确率不高;而卷积神经网络本身具有特征提取等功能,并且具有很好的鲁棒性和自适应性。 本文从试验田、网络资源、书籍中采集茶树病虫害图片,与版纳植保站和植保学院专家一起对收集的图片进行分类鉴定,为了防止过拟合进行数据预处理(归一化、数据提升)操作。然后,通过对比不同的层次模型,发现深层次的深度学习模型不仅易产生过拟合,且训练时间长。因此,基于深度学习建立三个卷积神经网络模型,分别为:LeNet-5模型;模型A(输入层、3个卷积层(C1,C3,C5)、3个池化层(S2,S4,S6)、3个全连接层(F7,F8,F9)、输出层);模型B(输入层、4个卷积层(C1,C2,C4,C5)、2个池化层(S3, S6)、3个全连接层(F7,F8,F9)、输出层)。利用以上三种模型对茶云纹叶枯病、茶炭疽病、紫丽盾蝽等八种病虫害进行识别。 最后,利用深度学习框架keras进行模型实现与训练,并在原模型的基础上对模型参数(卷积核大小、batch_size、dropout)和网络层数进行调优,其中,模型B参数设定为epoch=80,batch_size=50,dropout=0.2,识别率最高达98.58%。本文所研究的深度学习识别模型具有一定的应用价值,对茶树病虫害的识别分类有一定的指导意义。 |