基于分层特征交叉注意力的小样本马铃薯病害叶片识别

作     者：李坤 刘婧 齐赫 Li Kun

作者机构：海口经济学院网络学院海南海口571132 之江实验室浙江杭州311000 

出 版 物：《江苏农业科学》 (Jiangsu Agricultural Sciences)

年 卷 期：2024年第52卷第10期

页      面：210-216页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：海南省自然科学基金(编号:619QN246) 浙江省博士后科研项目(编号:ZJ2021028) 

主　　题：马铃薯病害叶片识别 小样本学习 分层特征 交叉注意力网络 

摘      要：为了及时、准确地识别马铃薯叶片病害,有效预防马铃薯早期病变并提高马铃薯的产量和质量,针对传统马铃薯病害叶片识别方法过度依赖标注样本和特征利用不充分的问题,提出一种基于分层特征交叉注意力的小样本马铃薯病害叶片识别方法。首先,利用VGG-16网络的不同编码块,将支持分支和查询分支的马铃薯叶片映射到深度特征空间,并按照不同块的输出构造分层特征集;其次,设计一种交叉注意力网络,实现双分支网络分层特征之间的信息交互,强化特征的表达;最后,利用掩码平均池化获得交互特征的全局信息,并借助无参数的度量学习指导未知马铃薯病害叶片类型的识别。通过在AI Challenger 2018开源数据集、自建小样本马铃薯数据集上进行测试,所提出模型分别可以实现0.973、0.951的识别精度,优于当前主流的马铃薯病害叶片识别模型,具有较好的实际应用价值。