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基于高光谱图像与特征挖掘的自监督白粒锈病检测

计算机视觉与模式识别 2024-09-04 v1 机器学习

摘要

白粒锈病(Fusarium Head Blight, FHB)是一种严重影响小麦(包括 durum 小麦)、大麦、燕麦及其他小谷物和玉米的真菌性疾病。有效监控和准确检测 FHB 对确保粮食安全至关重要。传统方法依赖受训的农业专家和调查员进行人工识别,此方法工作量大、难以扩大规模。随着深度学习、高光谱成像(HSI)和遥感(RS)技术的发展,采用深度学习,特别是卷积神经网络(CNN),逐渐成为一种有前景的解决方案。值得注意的是,严重 FHB 感染的小麦在光谱上可能与轻度 FHB 感染存在显著差异,这对于基于高光谱图像的方法尤为有利。本研究提出了一种基于 HSI 端成员提取策略和 Top-K 波段选择的自无监督分类方法,用于分析 HSIs 中的物质特征,以导出判别性特征表示。该方法无需昂贵设备或复杂算法设计,更适用于实际应用。本方法在《Beyond Visible Spectrum: AI for Agriculture Challenge 2024》中得到了有效验证。源代码易于复现,已公开于 {https://github.com/VanLinLin/Automated-Crop-Disease-Diagnosis-from-Hyperspectral-Imagery-3rd}。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.00395,
  title  = {Self-supervised Fusarium Head Blight Detection with Hyperspectral Image and Feature Mining},
  author = {Yu-Fan Lin and Ching-Heng Cheng and Bo-Cheng Qiu and Cheng-Jun Kang and Chia-Ming Lee and Chih-Chung Hsu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.00395},
  year   = {2024}
}

备注

Beyond Visible Spectrum: AI for Agriculture Challenge, in conjunted with ICPR 2024