| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,531 |
| تعداد مقالات | 18,660 |
| تعداد مشاهده مقاله | 61,385,281 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 22,142,391 |
کاربرد روش بینایی ماشین در تشخیص بیماریهای توتفرنگی با YOLO 11 | ||
| نشریه مکانیزاسیون کشاورزی | ||
| دوره 10، شماره 3، مهر 1404، صفحه 43-56 اصل مقاله (1.65 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jam.2025.67883.1328 | ||
| نویسندگان | ||
| نشمیل فرهادی؛ رحمان فرخی تیمورلو* | ||
| گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
| چکیده | ||
| تشخیص بهموقع بیماریهای گیاهی در محصولات کشاورزی، نقش حیاتی در افزایش بهرهوری و کاهش خسارات اقتصادی دارد. روشهای سنتی تشخیص بیماریها، که مبتنی بر مشاهده چشمی و تجربه متخصصان هستند، اغلب زمانبر، پرهزینه و مستعد خطا میباشند. با پیشرفت فناوریهای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، استفاده از مدلهای مبتنی بر ماشین بینایی به عنوان راهحلی کارآمد برای تشخیص خودکار بیماریهای گیاهی مطرح شده است. این پژوهش با بهرهگیری از مدل YOLO11L، به تشخیص هفت دسته متفاوت از نوع و وضعیت بیماری در گیاه توتفرنگی، شامل لکه برگی زاویهدار، پوسیدگی آنتراکنوز میوه، سوختگی شکوفه، کپک خاکستری، لکه برگی، سفیدک پودری میوه و برگ، و همچنین نمونههای سالم و بدون بیماری پرداخته است. مجموعه داده مورد استفاده شامل 2902 تصویر از برگها و میوههای توتفرنگی بود که از پایگاه داده Roboflow جمعآوری و به سه بخش با نسبتهای مختلف از کل دادهها شامل آموزش (70 درصد)، اعتبارسنجی (20 درصد) و آزمون (10 درصد) تقسیم شد. آموزش مدل با استفاده از وزنهای از پیشآموزشیافته و انواع بهینهسازیها، از جمله افزایش دادهها و تنظیم هایپرپارامترها با روش Optuna، صورت پدیرفت. نتایج بیانگر آن بودند که مدل نهایی در تشخیص برخی بیماریها مانند سوختگی شکوفه با میانگین متوسط دقت در آستانه پنجاه درصد 995/0 و بازخوانی کامل (000/1) دارای عملکردی قابل قبول است. این در حالی است که در بیماریهایی مانند سفیدک پودری میوه (827/0) و کپک خاکستری (891/0)، به دلیل وجود شباهت ظاهری و کمبود دادههای آموزشی، چالشهایی وجود دارد. این مطالعه نشان میدهد که مدلهای مبتنی بر YOLO میتوانند به عنوان ابزاری کارآمد در کشاورزی هوشمند برای تشخیص سریع و دقیق بیماریهای گیاهی مورد استفاده قرار گیرند. با این حال، بهبود عملکرد در دستههای کمنمونه و کاهش خطاهای تشخیصی از طریق افزایش دادههای آموزشی و بهینهسازی معماری مدل، از جمله پیشنهادات این پژوهش برای تحقیقات آتی است. کاربرد این فناوری میتواند در ترکیب با پهپادها و حسگرهای تصویری، مدیریت بهینه مزارع و کاهش مصرف غیرضروری آفتکشها را به همراه داشته باشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بهینه سازی؛ پردازش تصویر؛ تشخیص اشیاء؛ کشاورزی هوشمند؛ یادگیری عمیق | ||
| مراجع | ||
|
Aljawasim, B. D., Samtani, J. B., & Rahman, M. (2023). New insights in the detection and management of anthracnose diseases in strawberries. Plants, 12(21), 3704. https://doi.org/10.3390/plants12213704 Bai, Y., Yu, J., Yang, S., & Ning, J. (2024). An improved YOLO algorithm for detecting flowers and fruits on strawberry seedlings. Biosystems Engineering, 237, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2023.11.008 Carisse, O., & Fall, M. L. (2021). Decision Trees to Forecast Risks of Strawberry Powdery Mildew Caused by Podosphaera aphanis. Agriculture, 11(1). https://doi.org/10.3390/agriculture11010029 Chen, M., Zou, W., Niu, X., Fan, P., Liu, H., Li, C., & Zhai, C. (2025). Improved YOLOv8-Based Segmentation Method for Strawberry Leaf and Powdery Mildew Lesions in Natural Backgrounds. Agronomy, 15(3), 525. https://doi.org/10.3390/agronomy15030525 Dholi, P. K., Khatiwada, P., Basnet, B., & Bhandari, S. (2023). An Extensive Review of Strawberry (Fragaria× ananassa) Diseases and Integrated Management Approaches: Current Understanding and Future Directions. Fundamental and Applied Agriculture, 8(4), 655–667. https://doi.org/10.5455/faa.136385 Hernández-Martínez, N. R., Blanchard, C., Wells, D., & Salazar-Gutiérrez, M. R. (2023). Current state and future perspectives of commercial strawberry production: A review. Scientia Horticulturae, 312, 111893. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.111893 Maghsoodi, F., Taheri, P., & Tarighi, S. (2025). Isolation, characterization and control of Botrytis spp. pathogenic on strawberry in Iran. Heliyon, 11(2). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2025.e42037 Meyers, K. J., Watkins, C. B., Pritts, M. P., & Liu, R. H. (2003). Antioxidant and antiproliferative activities of strawberries. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(23), 6887–6892. https://doi.org/10.1021/jf034506n Osdaghi, E. (2024). Xanthomonas fragariae (angular leaf spot of strawberry). https://doi.org/10.1079/cabicompendium.56934 Samtani, J. B., Rom, C. R., Friedrich, H., Fennimore, S. A., Finn, C. E., Petran, A., Wallace, R. W., Pritts, M. P., Fernandez, G., & Chase, C. A. (2019). The status and future of the strawberry industry in the United States. HortTechnology, 29(1), 11–24. https://doi.org/10.21273/HORTTECH04135-18 Shin, J., Chang, Y. K., Heung, B., Nguyen-Quang, T., Price, G. W., & Al-Mallahi, A. (2021). A deep learning approach for RGB image-based powdery mildew disease detection on strawberry leaves. Computers and Electronics in Agriculture, 183, 106042. https://doi.org/10.1016/j.compag.2021.106042 Shoaib, M., Shah, B., Ei-Sappagh, S., Ali, A., Ullah, A., Alenezi, F., Gechev, T., Hussain, T., & Ali, F. (2023). An advanced deep learning models-based plant disease detection: A review of recent research. Frontiers in Plant Science, 14, 1158933. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1158933 Van Tran, T., Do Ba, Q.-H., Tran, K. T., Nguyen, D. H., Dang, D. C., & Dinh, V.-L. (2024). Designing a Mobile Application for Identifying Strawberry Diseases with YOLOv8 Model Integration. International Journal of Advanced Computer Science & Applications, 15(3). https://doi.org/10.14569/ijacsa.2024.0150351 Wai, T. T., Aye, M., & Hla, T. T. (2025). Comparative Evaluation of Inception V3 and YOLOv8 for Strawberry Plant Diseases Classification Using Deep Learning Models. The Indonesian Journal of Computer Science, 14(1). https://doi.org/10.33022/ijcs.v14i1.4750 Wu, E., Ma, R., Dong, D., & Zhao, X. (2025). D-YOLO: A Lightweight Model for Strawberry Health Detection. Agriculture, 15(6). https://doi.org/10.3390/agriculture15060570 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 497 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 314 |
||