基于随机增强Swin-Tiny Transformer的玉米病害识别及应用

摘要

针对图像识别中获取全局特征的局限性及难以提升识别准确性的问题，提出一种基于随机增强Swin-Tiny Transformer轻量级模型的图像识别方法.该方法在预处理阶段结合基于随机数据增强(random data augmentation based enhancement, RDABE)算法对图像特征进行增强，并采用Transformer的自注意力机制，以获得更全面的高层视觉语义信息.通过在玉米病害数据集上优化Swin-Tiny Transformer模型并进行参数微调，在农业领域的玉米病害上验证了该算法的适用性，实现了更精确的病害检测.实验结果表明，基于随机增强的轻量级Swin-Tiny+RDABE模型对玉米病害图像识别准确率达93.586 7%.在参数权重一致，与性能优秀的轻量级Transformer、卷积神经网络(CNN)系列模型对比的实验结果表明，改进的模型准确率比Swin-Tiny Transformer, Deit3＿Small, Vit＿Small, Mobilenet＿V3＿Small, ShufflenetV2和Efficientnet＿B1＿Pruned模型提高了1.187 7%～4.988 1%,且能迅速收敛.

关键词

Swin-Tiny Transformer模型 / 数据增强 / 迁移学习 / 玉米病害识别 / 图像分类

基金资助

云南省重大科技专项基金(批准号：202302AE09002003)