使用深度学习和无人机图像用于精确的除草剂应用,检测teff作物中的杂草
Alemu Setargew Kebede1, Tsehay Wasihun Muluneh1, Abebe Belay Adege2,3
1Department of Information Technology, University of Gondar, Gondar, Ethiopia.
Scientific reports
|August 21, 2025
概括
这项研究开发了一种人工智能模型,用于精确地检测Teff田中的杂草,并通过无人机实现有针对性的除草剂应用. 这提高了埃塞俄比亚的作物生产率和粮食安全.
科学领域:
- 农业科学
- 计算机科学
- 人工智能
背景情况:
- 由于杂草和肥料管理效率低下,
- 传统的除草是劳动密集的,不准确的,
- 尤其是在大田里, 区分Teff和类似的杂草是很困难的.
研究的目的:
- 开发一个优化的深度学习模型来准确地检测Teff领域的杂草.
- 通过无人驾驶飞行器 (UAV) 实现选择性和高效的除草剂应用.
- 提高特夫农作物的生产率,并促进粮食安全.
主要方法:
- 我们收集了1308张高分辨率无人机图像.
- 使用基于形状的特征 (面积比,坚度) 和数据增强.
- 评估了包括MobileNetV2,InceptionResNetV2,DenseNet201,VGG16,Resnet50,Fast R-CNN和YOLOv8在内的深度学习模型
- 微调模型和各种优化器进行了实验.
主要成果:
- 微调的MobileNetV2在杂草检测方面达到最高准确率96.40%.
- 该模型表现出适应不同数据特性的能力,并尽量减少过度拟合.
- 这种方法可以通过无人机选择性有效地应用除草剂.
结论:
- 人工智能驱动的杂草检测为Teff种植中的精准农业提供了变革性的解决方案.
- 优化的深度学习模型显示出实践实施的巨大潜力.
- 这项技术可以改善杂草管理,提高Teff作物的产量,


