マルチスペクトル画像とMAVによる密な雑草分類
weedNet: Dense Semantic Weed Classification Using Multispectral Images and MAV for Smart Farming
ドローン搭載のマルチスペクトルカメラ画像からSegNetで作物と雑草を画素単位で分類し、Jetson TX2上で動作させた研究。
著者: Inkyu Sa, Zetao Chen, Marija Popovic, Raghav Khanna, Frank Liebisch, Juan Nieto, Roland Siegwart
分類: cs.CV, cs.RO
原文アブストラクト
Selective weed treatment is a critical step in autonomous crop management as related to crop health and yield. However, a key challenge is reliable, and accurate weed detection to minimize damage to surrounding plants. In this paper, we present an approach for dense semantic weed classification with multispectral images collected by a micro aerial vehicle (MAV). We use the recently developed encoder-decoder cascaded Convolutional Neural Network (CNN), Segnet, that infers dense semantic classes while allowing any number of input image channels and class balancing with our sugar beet and weed datasets. To obtain training datasets, we established an experimental field with varying herbicide levels resulting in field plots containing only either crop or weed, enabling us to use the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) as a distinguishable feature for automatic ground truth generation. We train 6 models with different numbers of input channels and condition (fine-tune) it to achieve about 0.8 F1-score and 0.78 Area Under the Curve (AUC) classification metrics. For model deployment, an embedded GPU system (Jetson TX2) is tested for MAV integration. Dataset used in this paper is released to support the community and future work.
関連論文
- Agibot:農業ロボティクス研究・教育向けのオープンソースモジュラー式スワーブ駆動ロボットプラットフォーム農業ロボティクス
- 農業収穫技術の統一的分類体系に向けて:物理的相互作用・自動化・選択性の関連付け農業ロボティクス
- エージェント型農業ロボティクス表現型解析の最近の進展:断片化されたマルチモーダルセンシングから統合PhenoAgent知能への展望レビュー農業ロボティクス
- PlantShade: 照明を考慮したロボット農業作業のための植物影予測農業ロボティクス
- ロボット収穫のための選択的ワタボール位置推定:圃場条件下での深層学習視覚モデル評価農業ロボティクス
- CLASP: 生食用ブルーベリー収穫のためのソフトローリングバンドグリッパを備えたクラスタ単位自律選択収穫ロボット農業ロボティクス
