[發(fā)明專利]一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的香蕉枯萎病遙感快速檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110109383.6
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN112580610A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃偉鋒;陳家政;高一華;朱立學(xué);張世昂;黃培峰;李超;官金炫;梁境鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/62;G06N3/04;G06T7/11;G06T7/60
• 代理公司: 廣東省暢欣知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44631
• 代理人: 耿佳

1.一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的香蕉枯萎病遙感快速檢測方法，包括以下步驟：

步驟一，訓(xùn)練檢測模型：采集大量香蕉枯萎病的遙感圖像，形成全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和測試數(shù)據(jù)集，對全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；

步驟二，輸入遙感圖像：拍攝待檢測區(qū)域的遙感圖像，將圖像尺寸調(diào)整為512×512×3，輸入到全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

步驟三，循環(huán)3輪兩次卷積+1次最大值池化操作：將512×512×3的圖像進(jìn)行六次卷積+三次最大值池化操作，得到64×64×512大小的圖像；

步驟四，循環(huán)3輪兩次卷積+一次上采樣操作：將64×64×512的圖像進(jìn)行六次卷積+三次上采樣操作，得到512×512×192大小的圖像；

步驟五，特征信號的深度提取：將512×512×192大小的圖像進(jìn)行兩次卷積，得到512×512×1的圖像；

步驟六，判斷圖像像素是否患病：使用Softmax分類器對512×512×1的圖像進(jìn)行枯萎病判別，輸出判別結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的香蕉枯萎病遙感快速檢測方法，步驟二中輸入的遙感圖像為多光譜遙感圖像，且遙感圖像采用無人機搭載多光譜相機飛行拍攝的方式獲得。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的香蕉枯萎病遙感快速檢測方法，所述多光譜相機配備490±10nm、615±10nm、808±20nm波段的窄帶濾光片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的香蕉枯萎病遙感快速檢測方法，循環(huán)3輪兩次卷積+1次最大值池化操作，具體步驟包括：

S1：輸入512×512×3大小的圖像經(jīng)過兩次卷積+一次最大值池化，得到256×256×128大小的圖像；

S2：輸入256×256×128大小的圖像經(jīng)過兩次卷積+一次最大值池化，得到128×128×256大小的圖像；

S3：輸入128×128×256大小的圖像經(jīng)過兩次卷積+一次最大值池化，得到64×64×512大小的圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的香蕉枯萎病遙感快速檢測方法，循環(huán)3輪兩次卷積+一次上采樣操作，具體步驟包括：

S4：輸入64×64×512大小的圖像經(jīng)過兩次卷積+一次上采樣，與128×128×256大小的圖像連接，得到128×128×764大小的圖像；

S5：輸入128×128×764大小的圖像經(jīng)過兩次卷積+一次上采樣，與256×256×128大小的圖像連接，得到256×256×384大小的圖像；

S6：輸入256×256×384大小的圖像經(jīng)過兩次卷積+一次上采樣，與512×512×64大小的圖像連接，得到512×512×192大小的圖像。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的香蕉枯萎病遙感快速檢測方法，Softmax分類器給圖像上的每一個像素分類出患病和不患病的概率，并且患病與不患病的概率總和為1；根據(jù)分類的概率大小判定這個像素是否患病。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的香蕉枯萎病遙感快速檢測方法，步驟六中Softmax分類器判斷圖像像素是否患病后，返還出檢測圖像結(jié)果，把檢測出的疑似患病區(qū)域在圖像上標(biāo)注顯示，并返回拍攝該多光譜圖像時的GPS經(jīng)緯度坐標(biāo)；由種植人員實地對疑似患病區(qū)域進(jìn)行重點檢測。