利用深度卷积神经网络识别水稻病害

a.数据准备
最近读到一篇论文,关于水稻病害识别的,数据采用的是10种水稻病害数据,共500张。
利用深度卷积神经网络识别水稻病害
从500个自然图像中随机选择10,000个12×12个斑块,做如下预处理:
利用深度卷积神经网络识别水稻病害
经过上面的预处理可以得到特征图:
利用深度卷积神经网络识别水稻病害
b.网络搭建
搭建了一个深度卷积神经网络如下图所示:
利用深度卷积神经网络识别水稻病害
假设输入图像的大小为W,卷积核的大小为F,卷积核的移动步幅为S=2,填充P被用于填充在输入图像边界,通常P=0, 所以卷积后的图像大小是 (W-F+2P)/S + 1。然后我们得到输出张量:
利用深度卷积神经网络识别水稻病害
c.实验结果
利用深度卷积神经网络识别水稻病害
利用深度卷积神经网络识别水稻病害
利用深度卷积神经网络识别水稻病害

深度卷积神经网络在机器学习领域取得了巨大的性能突破,但仍存在一些研究挑战。首先,CNN可能由数十或数百层组成,每层还包括数千个神经元,多少层和多少神经元最终是最优的?它别无选择,只能依靠大量的实验。第二,有效的深度学习算法依赖于大规模数据集,例如包含数百万个训练样例的Imagenet ILSVRC。为提高水稻病害鉴定的准确性,我们仍需要提供数以千计的优质水稻病害图像样本。此外,CNN中存在大量参数,如何找到最佳参数也是一项研究挑战。

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