Smart weeding systems to perform plant-specific operations can contribute to the sustainability of agriculture and the environment. Despite monumental advances in autonomous robotic technologies for precision weed management in recent years, work on under-canopy weeding in fields is yet to be realized. A prerequisite of such systems is reliable detection and classification of weeds to avoid mistakenly spraying and, thus, damaging the surrounding plants. Real-time multi-class weed identification enables species-specific treatment of weeds and significantly reduces the amount of herbicide use. Here, our first contribution is the first adequately large realistic image dataset \textit{AIWeeds} (one/multiple kinds of weeds in one image), a library of about 10,000 annotated images of flax, and the 14 most common weeds in fields and gardens taken from 20 different locations in North Dakota, California, and Central China. Second, we provide a full pipeline from model training with maximum efficiency to deploying the TensorRT-optimized model onto a single board computer. Based on \textit{AIWeeds} and the pipeline, we present a baseline for classification performance using five benchmark CNN models. Among them, MobileNetV2, with both the shortest inference time and lowest memory consumption, is the qualified candidate for real-time applications. Finally, we deploy MobileNetV2 onto our own compact autonomous robot \textit{SAMBot} for real-time weed detection. The 90\% test accuracy realized in previously unseen scenes in flax fields (with a row spacing of 0.2-0.3 m), with crops and weeds, distortion, blur, and shadows, is a milestone towards precision weed control in the real world. We have publicly released the dataset and code to generate the results at \url{https://github.com/StructuresComp/Multi-class-Weed-Classification}.


翻译:尽管近年来自主机器人技术在精确的杂草管理方面取得了巨大进步,但在野外的杂草方面尚有待实现。这种系统的先决条件是可靠地检测和分类杂草以避免错误喷洒,从而破坏周围植物。 实时多级杂交识别使特定物种的处理能够达到特定品种,并大大减少除草剂的使用量。 在这里,我们的第一个贡献是第一个足够大的现实图像数据集(textit{AIWeeds})(一个图像中的一种/多种杂草)、一个约有10 000张附加说明的松动图像的图书馆,以及从北达科塔、加利福尼亚和中华20个不同地点采集的14种最常见杂草。第二,我们提供从模型培训到最大效率将TensorRT-opimed模型安装到一个单一的电脑上。基于我们5个版本的平流数据数据集{AIWeed}(一个/多重杂草样的图 ) (一个图像中的一种多种杂草样的杂草 ),我们用实时实时实时检测,我们用一个最短的软的网络 数据测试,我们用直径的机在实时的服务器上, 一个测试,我们用最短的网络上, 一个测试, 一个实时的软的机 测试, 将一个测试。

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
306+阅读 · 2020年11月26日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
17+阅读 · 2020年11月15日
Arxiv
35+阅读 · 2019年11月7日
Arxiv
12+阅读 · 2019年3月14日
VIP会员
相关VIP内容
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
306+阅读 · 2020年11月26日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
50+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员