Geri Dön

A comparative study of YOLOv8 and faster R-CNN in fruit leaf disease detection for precision

Meyve yaprağı hastalığının tespıtı ıçın YOLOv8 ve faster R-CNN metotlarının kullanımı

  1. Tez No: 896750
  2. Yazar: ARELDI BALA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CAFER ÇALIŞKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Ziraat, Agriculture
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Antalya Bilim Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 65

Özet

Bu çalışma, gerçek zamanlı nesne tanımlama ve otonom bitki hastalığı teşhisi için derin öğrenme modellerinin, özellikle YOLOv8 ve Faster R-CNN'nin kullanımını araştırmaktadır. Araştırmada, elma, üzüm ve patates gibi çeşitli bitki türlerini içeren 11 farklı sınıftan 38 örnekten oluşan bir veri seti kullanılmaktadır. Bu kategoriler içinde, sağlıklı koşulları ve çeşitli hastalıkları temsil eden özel sınıflar bulunmaktadır. 3171 elma görüntüsü, 4063 üzüm görüntüsü ve 2852 patates görüntüsünden oluşan bu çeşitli veri seti, hastalık tanımlaması için makine öğrenimi modellerinin kapsamlı eğitimini ve değerlendirilmesini desteklemektedir. Alt kümenin istatistiksel analizi, sınıflar arasındaki görüntülerin farklı dağılımlarını ortaya koyarak, her bitki kategorisindeki belirli hastalıkların yaygınlığını ve önemini vurgulamaktadır. YOLOv8 ve Faster R-CNN'nin etkinliği, Intersection over Union (IoU), dikkat skoru ve çıkarım süresi gibi performans metrikleri kullanılarak değerlendirilmektedir. Spesifik sayısal değerler sağlanmamış olsa da, veriler YOLOv8'in IoU açısından iyi performans gösterdiğini ve Faster R-CNN'ye kıyasla daha yüksek bir dikkat skoruna ulaştığını göstermektedir. Buna karşılık, Faster R-CNN daha üstün IoU performansı sergilemekte ancak daha düşük bir dikkat skoruna sahiptir. Ayrıca, YOLOv8 daha hızlı çıkarım süreleri gösterirken, Faster R-CNN'in çıkarım süreleri önemli ölçüde daha uzundur. Bu metriklerin karşılaştırılmasıyla, çalışma her modelin güçlü yönlerine dair değerli bilgiler sunmakta ve bitki hastalığı teşhisi için derin öğrenme mimarilerinin seçimi ve optimizasyonuna rehberlik etmektedir. Araştırma ayrıca nesne tanımlama modellerindeki hız ve doğruluk arasındaki ödünleşimlere dikkat çekerek, uygulamaya özgü gereksinimlerin dikkate alınmasının önemini vurgulamaktadır. Genel olarak, bu çalışma, zararlı bitki hastalıklarıyla mücadelede derin öğrenme modellerinin potansiyelini araştırarak tarım teknolojisini ilerletmektedir. Otonom bitki hastalığı teşhisinde gelecekteki ilerlemelere zemin hazırlamakta ve teşhis tekniklerini geliştirerek küresel gıda güvenliğine katkıda bulunmaktadır.

Özet (Çeviri)

This study investigates the use of deep learning models, specifically YOLOv8 and Faster R-CNN, for real-time object identification and autonomous plant disease diagnosis. The research uses a dataset consisting of 38 examples from 11 distinct classes, which include various plant species such as apple, grape, and potato. Within these categories, there are specific classes representing healthy conditions and various diseases.A statistical analysis of the subset of the dataset reveals different distributions of images across the classes, highlighting the prevalence and significance of certain diseases within each plant category. The effeciency of YOLOv8 and Faster R-CNN is assessed using performance metrics like Intersection over Union (IoU), saliency score, and inference time. Although specific numerical values are not provided, the data indicate that YOLOv8 performs well in terms of IoU and achieves a higher saliency score compared to Faster R-CNN. Conversely, Faster R-CNN shows superior IoU performance but with a lower saliency score. Additionally, YOLOv8 demonstrates faster inference times, while Faster R-CNN has significantly longer inference times.By comparing these metrics, the study provides valuable insights into the strengths of each model, guiding the selection and optimization of deep learning architectures for plant disease diagnosis. The research also emphasizes the trade-offs between speed and accuracy inherent in object identification models, underscoring the importance of considering application-specific requirements. Overall, this study advances agricultural technology by exploring the potential of deep learning models in combating harmful plant diseases. It lays the groundwork for future advancements in autonomous plant disease diagnosis and contributes to global food security by enhancing diagnostic techniques.

Benzer Tezler

  1. Panoramik radyografi kullanılarak iki farklı derin öğrenme metodunun dişlerin sınıflandırılması üzerindeki performanslarının karşılaştırılmalı olarak incelenmesi

    Comparative investigation of the performances of two different deep learning methods on classification of teeth using panoramic radiography

    SERKAN YILMAZ

    Diş Hekimliği Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Diş HekimliğiErciyes Üniversitesi

    Ağız, Diş ve Çene Radyolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMİN MURAT CANGER

  2. Termal ve yüksek çözünürlüklü kamera görüntülerinden derin öğrenme kullanılarak drone tespiti

    Drone detection using deep learning from thermal and high resolution camera images

    OĞUZHAN YANIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDüzce Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUSUF ALTUN

  3. Derin öğrenme tabanlı nesne tespit algoritmaları ile hisse senedi al-sat karar destek sisteminin modellenmesi

    Modeli̇ng of tradi̇ng deci̇si̇on support system wi̇th deep learni̇ng based object recogni̇ti̇on algori̇thms

    GÜNAY TEMÜR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDüzce Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERDAR BİROĞUL

    DOÇ. DR. UTKU KÖSE

  4. Derin öğrenme algoritmaları kullanarak güvenli çocuk oyun alanlarında karşılaştırmalı tehlikeli nesne tespiti yapılması

    Comparative suspicious object detection in safe playgrounds using deep learning algorithms

    MEHMET FATİH İNKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN GÜRKAN

  5. İHA kullanılarak orman yangınlarının tespiti ve görüntülenmesi için derin öğrenme tabanlı gözetleme sisteminin geliştirilmesi

    Development of a deep learning based surveillance system for forest fire detection and monitoring using UAV

    IBRAHIM SHAMTA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mekatronik MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BATIKAN ERDEM DEMİR