对植物叶片加以识别的算法,可分为以下三类:
- (1)基于关系结构匹配的植物叶片识别方法
- (2)基于统计的植物叶片识别方法
- (3)基于机器学习的植物叶片识别方法
以往的植物叶片分类方法,一般采用两步法:
- (1)从输入图像中提取叶片的特征
- (2)根据特征,利用训练分类器开展数据分类。
该方法的效果在很大程度上取决于人们的选择是否合理,但他们在选择特征时往往会感到盲目。
深度学习是机器学习研究的一个新领域,目的是建立和模拟人脑的分析和学习的神经网络,以及模拟人脑解释数据的机制。作为无监督学习的一种,深度学习采用了神经网络的层次结构,包括输入层、隐层(多层)、多层网络输出层,它们只存在相邻节点之间的连接,在同一层和跨节点层之间不存在相互连接。深度学习建立了与人脑相似的层次模型结构,对输入数据逐层抽取,建立了从底层信号到高层语义的良好映射关系。
深度学习模型不仅避免了提取图像特征时比较耗时的问题,而且大大提高了图像识别的精度,提高了在线操作的效率。深度学习模型:卷积神经网络(CNN)、深度波尔茨曼机(DBN)、深度置信网络(DBN)等。
CNN是一项将人工神经网络与模拟视觉系统、深度学习技术相结合的新方法,在图像识别领域有着广发的应用。卷积神经网络具有局部感知的区域性、层次性、特征提取与分类相结合的全局训练特征,其优点是,不仅更接近于生物学,而且降低了网络模型的复杂度,减少了权值的数量。在处理多维图像时,该模型的优势更加明显。作为一项专门用于二维形状识别的多层感知器,卷积神经网络对图像的平移、缩放、倾斜等处理不会引起图像变形。