تشخیص کرم ساقه خوار برنج (Chilo suppressalis) با کمک تصاویر تلفن هوشمند و یادگیری عمیق

ماشین های کشاورزی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 11 بهمن 1400  

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.2022.72647.1064

نویسندگان

محمد فلاح؛ عبادت قنبری پرمهر

گروه مهندسی نقشه برداری دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

در بین محصولات کشاورزی، برنج یکی از اصلی‌ترین وعده غذایی در کشورهای خاورمیانه، به ویژه ایران است. مقابله موثر و به هنگام با آفات مزارع برنج، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پیشرو در زمینه زراعت این محصول است. کرم ساقه‌خوار برنج (Chilo suppressalis) از آفات کلیدی گیاه برنج در شمال ایران می‌باشد. در حال حاضر، تشخیص نوع آفت‌هایی که به مزارع برنج هجوم می‌برند به نیروی انسانی و تجربه کافی متکی است. تشخیص آفت در مراحل اولیه به منظور به حداقل رساندن خسارت به عنوان اقدام پیشگیرانه ضروری است. توسعه هوش مصنوعی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین، دریچه جدیدی را در صنایع مختلف از جمله کشاورزی صنعتی ایجاد کرده است. با استفاده از یادگیری ماشین می‌توان تا حدود زیادی از خطا‌های موجود در شناسایی آفت جلوگیری کرد. از طرف دیگر در سال‌های اخیر همگانی شدن استفاده از تلفن همراه هوشمند و توسعه شیوه دریافت اطلاعات داوطلبانه، امکان پایش خودکار به منظور کاهش نیروی انسانی برای کشاورزان فراهم شده است. هدف از این تحقیق، شناسایی خودکار کرم ساقه‌خوار برنج با استفاده از تصاویر تلفن همراه و معرفی و توسعه یک برنامه کاربردی برای کشاورز جهت شناسایی دقیق آفت است. از برنامه کاربردی توسعه داده شده برای کشاورز به منظور دریافت تصاویرکرم ساقه خوار برنج برای آموزش شبکه عصبی عمیق استفاده شد. سپس، با استفاده از تکنیک­های یادگیری عمیق به آموزش مدل پرداخته شد. نتایج حاصل نشان داد که مدل آموزش دیده با استفاده از تصاویر تلفن هوشمند با دقت 92 درصد و صحت 88 درصد عملکرد مناسبی در تشخیص آفت کرم ساقه‌خوار دارد.

کلیدواژه‌ها

کرم ساقه‌خوار برنج؛ تلفن همراه هوشمند؛ تشخیص خودکار آفات؛ کشاورزی هوشمند؛ یادگیری ماشین

مراجع