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基于 VGG 卷积神经网络的自适应葡萄藤表型自动分析方法

计算机视觉与模式识别 2018-12-31 v2

摘要

在(葡萄藤)育种计划与研究中,尤其需要在田间对不同葡萄藤性状(如生长或产量)进行周期性表型分析和多年监测。这一需求意味着要使用传感器与自适应软件来实现客观、精确且自动化的方法。本工作提出了一个概念验证,分析葡萄藤不同生长阶段的 RGB 图像,旨在检测并量化与产量相关的有前景的植株器官。输入图像由全卷积神经网络(FCN)分割为对象与背景像素。这些对象是如嫩梢、花梗、花芽或葡萄等植株器官,原则上适用于产量估计。在训练图像的 ground truth 中,每个对象作为对象像素的连通段单独标注,从而实现对象特征的端到端学习。基于 CNN 的分割,通过使用区域标记检测并计数对象像素的连通分量来确定对象数量。在六个不同数据集上的评估中,该系统对分割取得了最高 87.3% 的 IoU,对对象检测取得了最高 88.6% 的 F1 分数。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.09561,
  title  = {An Adaptive Approach for Automated Grapevine Phenotyping using VGG-based Convolutional Neural Networks},
  author = {Jonatan Grimm and Katja Herzog and Florian Rist and Anna Kicherer and Reinhard Töpfer and Volker Steinhage},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09561},
  year   = {2018}
}