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基于迁移学习与集成方法提升可可果实病害分类:面向稳健预测建模

计算机视觉与模式识别 2025-04-18 v1

摘要

本研究提出一种基于集成的方法,用于可可果实病害分类,将迁移学习与三种集成学习策略(装袋 Bagging、提升 Boosting 和堆叠 Stacking)相结合。使用预训练的卷积神经网络(包括 VGG16、VGG19、ResNet50、ResNet101、InceptionV3 和 Xception)进行微调,作为基学习器用于检测三类病害:黑胞腐烂、果实螟蛀和健康。构建了包含 6000 张可可果实图像的平衡数据集,并进行数据增强,以确保对光照、姿态和病害严重程度的变化具有鲁棒性。评估每种集成方法的性能,采用准确率、精确率、召回率和 F1 分数。实验结果表明,装袋方法在分类性能上始终优于提升(97%)和堆叠(92%),达到测试准确率 100%。这些发现确认,将迁移学习与集成技术相结合可提高模型的泛化能力和可靠性,为精密农业和自动化作物病害管理提供了具有前景的方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.12992,
  title  = {Enhancing Cocoa Pod Disease Classification via Transfer Learning and Ensemble Methods: Toward Robust Predictive Modeling},
  author = {Devina Anduyan and Nyza Cabillo and Navy Gultiano and Mark Phil Pacot},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.12992},
  year   = {2025}
}