Dergiler / Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2021 / Cilt: 8 - Sayı: 15

YAPRAK HASTALIKLARININ SINIFLANDIRILABİLMESİ İÇİN ÖNCEDEN EĞİTİLMİŞ AĞ TABANLI DERİN AĞ MODELİ

PRE-TRAINED NETWORK BASED DEEP NETWORK MODEL FOR CLASSIFICATION OF LEAF DISEASES

Sayfa
442–456
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Test işlemlerinde önerilen CNN tabanlı yöntemle sınıflandırma doğruluk oranı olarak %97 değerine ulaşılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bitkiye zarar veren hastalıkların erken teşhisi, kimyasal tarım ilaçlarının tüketimini azaltmak, mali olarak tasarruf etmek ve çevreye verilen kirliliği engelleyebilmek için oldukça önemlidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Önerilen yaklaşım popüler transfer öğrenim teknikleri olen DenseNet201, MobileNetV2, ResNet50V2, ResNet101V2, ResNet152V2 algoritmalarını giriş katmanı olarak kullanan CNN katmanlarının birleşiminden oluşmaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Test işlemlerinde önerilen CNN tabanlı yöntemle sınıflandırma doğruluk oranı olarak %97 değerine ulaşılmıştır.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:CNN · elma yaprak hastalığı · sınıflandırma

Özet

Bitkiye zarar veren hastalıkların erken teşhisi, kimyasal tarım ilaçlarının tüketimini azaltmak, mali olarak tasarruf etmek ve çevreye verilen kirliliği engelleyebilmek için oldukça önemlidir. Elma ağaç yapraklarında oluşan herhangi bir hastalık durumunda, hastalık belirtilerini erken aşamada tespit edebilmek için çiftçiler uzman tarım personelinden destek almak zorunda kalmaktadır. Bu durum çiftçilere büyük bir maliyet oluşturmaktadır. Bahsedilen problemi çözebilmek adına scab, rust ve her ikisinin bir arada kullanılabileceği çoklu hastalık gruplarını sınıflandırabilmek için Konvolüsyonel Sinir Ağı (CNN) yöntemi tabanlı derin öğrenme modeli geliştirilmiştir. Önerilen yaklaşım popüler transfer öğrenim teknikleri olen DenseNet201, MobileNetV2, ResNet50V2, ResNet101V2, ResNet152V2 algoritmalarını giriş katmanı olarak kullanan CNN katmanlarının birleşiminden oluşmaktadır. Geliştirilen yöntem farklı seviyelerde aydınlatma, gürültü, arka planı homojen olmama durumlarını içeren zorluk seviyesi yüksek bir veri seti üzerinde test edilmiştir. Test işlemlerinde önerilen CNN tabanlı yöntemle sınıflandırma doğruluk oranı olarak %97 değerine ulaşılmıştır.

Abstract

Early diagnosis of plant-damaging diseases is very important to reduce the consumption of chemical pesticides, to save money and to prevent pollution to the environment. In case of any disease in apple tree leaves, farmers have to get support from expert agricultural personnel in order to detect the signs of disease at an early stage. This situation creates a great cost to the farmers. In order to solve the aforementioned problem, a deep learning model based on the Convolutional Neural Network (CNN) method has been developed to classify scab, rust and multiple disease groups in which both can be used together. The proposed approach consists of a combination of CNN layers using popular transfer learning techniques DenseNet201, MobileNetV2, ResNet50V2, ResNet101V2, ResNet152V2 algorithms as input layer. The developed method has been tested on a data set with high difficulty level, which includes different levels of illumination, noise, and heterogeneous illumination. With the CNN-based method recommended in the test processes, the classification accuracy rate was 97%.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÇETİNER, H. (2022). YAPRAK HASTALIKLARININ SINIFLANDIRILABİLMESİ İÇİN ÖNCEDEN EĞİTİLMİŞ AĞ TABANLI DERİN AĞ MODELİ. Adıyaman Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 8 - Sayı: 15, 442–456. https://ajindex.com/articles/428593

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (12)

  1. G. Sottocornola, F. Stella, and M. Zanker, Counterfactual Contextual Multi-Armed Bandit: a Real-World Application to Diagnose Apple Diseases. 2021
  2. B. Duralija et al., “The Perspective of Croatian Old Apple Cultivars in Extensive Farming for the Production of Functional Foods,” Foods, vol. 10, no. 4. 2021, doi: 10.3390/foods10040708
  3. M. Bin Tahir et al., “Recognition of Apple Leaf Diseases using Deep Learning and Variances-Controlled Features Reduction,” Microprocess. Microsyst., p. 104027, 2021, doi:
  4. R. Thapa, K. Zhang, N. Snavely, S. Belongie, and A. Khan, “The Plant Pathology Challenge 2020 data set to classify foliar disease of apples,” Appl. Plant Sci., vol. 8, no. 9, p. e11390, Sep. 2020, doi:
  5. V. Singh and A. K. Misra, “Detection of plant leaf diseases using image segmentation and soft computing techniques,” Inf. Process. Agric., vol. 4, no. 1, pp. 41–49, 2017, doi:
  6. G. Wang, Y. Sun, and J. Wang, “Automatic Image-Based Plant Disease Severity Estimation Using Deep Learning,” Comput. Intell. Neurosci., vol. 2017, p. 2917536, 2017, doi: 10.1155/2017/2917536
  7. K. Kayaalp and S. Metlek, “Classification of Robust and Rotten Apples by Deep Learning Algorithm,” Sak. Univ. J. Comput. Inf. Sci., vol. 3, no. 2, pp. 111–119, Aug. 2020, doi: 10.35377/saucis.03.02.717452
  8. M. Turkoglu, D. Hanbay, and A. Sengur, “Multi-model LSTM-based convolutional neural networks for detection of apple diseases and pests,” J. Ambient Intell. Humaniz. Comput., 2019, doi: 10.1007/s12652-019-01591-w
  9. G. Shrivastava, “Review on Emerging Trends in Detection of Plant Diseases using Image Processing with Machine Learning,” Int. J. Comput. Appl., vol. 174, Jan. 2021, doi: 10.5120/ijca2021920990
  10. N. Gobalakrishnan, K. Pradeep, C. J. Raman, L. J. Ali, and M. P. Gopinath, “A Systematic Review on Image Processing and Machine Learning Techniques for Detecting Plant Diseases,” in 2020 International Conference on Communication and Signal Processing (ICCSP), 2020, pp. 465–468, doi: 10.1109/ICCSP48568.2020.9182046
  11. A. Gargade and S. A. Khandekar, “A Review: Custard Apple Leaf Parameter Analysis and Leaf Disease Detection using Digital Image Processing,” in 2019 3rd International Conference on Computing Methodologies and Communication (ICCMC), 2019, pp. 267–271, doi: 10.1109/ICCMC.2019.8819867
  12. B. Liu, Y. Zhang, D. He, and Y.