Modern scientific and technological advances allow botanists to use computer vision-based approaches for plant identification tasks. These approaches have their own challenges. Leaf classification is a computer-vision task performed for the automated identification of plant species, a serious challenge due to variations in leaf morphology, including its size, texture, shape, and venation. Researchers have recently become more inclined toward deep learning-based methods rather than conventional feature-based methods due to the popularity and successful implementation of deep learning methods in image analysis, object recognition, and speech recognition. In this paper, to have an interpretable and reliable system, a botanist's behavior is modeled in leaf identification by proposing a highly-efficient method of maximum behavioral resemblance developed through three deep learning-based models. Different layers of the three models are visualized to ensure that the botanist's behavior is modeled accurately. The first and second models are designed from scratch. Regarding the third model, the pre-trained architecture MobileNetV2 is employed along with the transfer-learning technique. The proposed method is evaluated on two well-known datasets: Flavia and MalayaKew. According to a comparative analysis, the suggested approach is more accurate than hand-crafted feature extraction methods and other deep learning techniques in terms of 99.67% and 99.81% accuracy. Unlike conventional techniques that have their own specific complexities and depend on datasets, the proposed method requires no hand-crafted feature extraction. Also, it increases accuracy as compared with other deep learning techniques. Moreover, SWP-LeafNET is distributable and considerably faster than other methods because of using shallower models with fewer parameters asynchronously.


翻译:现代科技进步使植物学家能够使用基于计算机的视觉方法来完成植物识别任务。 这些方法本身也具有挑战性。 叶片分类是用于自动识别植物物种的计算机视野任务,由于叶叶型形态的变化,包括其大小、纹理、形状和变异,这是一项严峻的挑战。 研究人员最近更倾向于采用基于深层次的学习方法,而不是传统的基于特征的方法。 由于在图像分析、物体识别和语音识别方面采用并成功采用深层次的学习方法,因此,由于在图像分析、对象识别和语音识别方面采用广受欢迎和成功实施,因此,植物学家的行为是用来进行深层次精确的系统定位的模型,通过三种基于深层次学习的模型,提出一种高效的、最大行为相似性的方法。 三种不同层次的模型被视觉化,以确保植物学家的行为是精确的。 第一和第二个模型是从零开始设计的。 在第三个模型中,先经过训练的模型不易变异于传输-学习技术。 提议的方法是用两种众所周知的数据集成的系统来评估: Flavia 和 MalayaKew- kew 。 另一层次的精确方法是用来进行较精确的精确的提取方法, 。 。

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