用于精准除草应用的基于视觉数据的快速可部署分类系统

本工作中，我们展示了一个快速可部署的杂草分类系统，该系统利用视觉数据实现自主精准除草，且不对给定田块中存在的杂草种类做先验假设。该领域以往工作依赖于事先知晓田块中存在的杂草种类。这一假设并非对所有田块都成立，从而限制了基于该假设的杂草分类系统的使用。本工作中，我们消除了该假设，并引入一种快速可部署的方法，能够在部署前无任何杂草种类假设的情况下在任何田块上运行。我们提出了一个三阶段流水线来实现我们的杂草分类系统，包括初始田间监测、离线处理与选择性标注，以及自动化精准除草。我们方法的关键特征在于植物聚类与选择性标注的结合，这正是系统无需先验杂草种类知识即可运行的原因。使用田间数据测试，我们能够比传统全标注少标注12.3倍的图片，同时分类精度仅降低14%。