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生成对抗网络在农业图像增强中的系统性综述

计算机视觉与模式识别 2022-04-14 v2 图像与视频处理

摘要

在农业图像分析中,为更好地完成视觉识别任务(如图像分类、分割、目标检测与定位),面对生物变异和非结构化环境的挑战,人们迫切追求最优的模型性能。然而,大规模、平衡且有真值标注的图像数据集往往难以获取,无法支撑先进高性能模型的开发。随着基于深度学习的的人工智能正影响农业图像的分析与建模,数据增强通过在算法上扩充训练数据集,在提升模型性能的同时减少数据准备的手动工作,发挥着关键作用。除传统数据增强技术外,计算机视觉领域于2014年提出的生成对抗网络(GAN)提供了一系列新方法,能够学习良好的数据表示并生成高度逼真的样本。自2017年以来,将GAN用于农业图像增强或合成以提升模型性能的研究逐渐增多。本文概述了GAN架构的演进,随后系统综述了其在农业中的应用(https://github.com/Derekabc/GANs-Agriculture),涉及植物健康、杂草、水果、水产养殖、动物养殖、植物表型以及采后水果缺陷检测等多种视觉任务。文中讨论了GAN面临的挑战与未来研究机遇。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.04707,
  title  = {Generative Adversarial Networks for Image Augmentation in Agriculture: A Systematic Review},
  author = {Ebenezer Olaniyi and Dong Chen and Yuzhen Lu and Yanbo Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.04707},
  year   = {2022}
}

备注

32 pages, 15 figures