論文の概要: Seed Phenotyping on Neural Networks using Domain Randomization and Transfer Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.13259v1
• Date: Thu, 24 Dec 2020 14:04:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-04-25 14:22:45.557598
• Title: Seed Phenotyping on Neural Networks using Domain Randomization and Transfer Learning
• Title（参考訳）: ドメインランダム化と伝達学習を用いたニューラルネットワーク上のシードフェノタイピング
• Authors: Venkat Margapuri and Mitchell Neilsen
• Abstract要約: 種子表現型は、種子の形態的特性を分析して、その挙動を発達、耐性、収量の観点から予測する考え方である。 研究の焦点は、最先端のオブジェクト検出およびローカリゼーションネットワークの適用および実現可能性分析である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Seed phenotyping is the idea of analyzing the morphometric characteristics of a seed to predict the behavior of the seed in terms of development, tolerance and yield in various environmental conditions. The focus of the work is the application and feasibility analysis of the state-of-the-art object detection and localization neural networks, Mask R-CNN and YOLO (You Only Look Once), for seed phenotyping using Tensorflow. One of the major bottlenecks of such an endeavor is the need for large amounts of training data. While the capture of a multitude of seed images is taunting, the images are also required to be annotated to indicate the boundaries of the seeds on the image and converted to data formats that the neural networks are able to consume. Although tools to manually perform the task of annotation are available for free, the amount of time required is enormous. In order to tackle such a scenario, the idea of domain randomization i.e. the technique of applying models trained on images containing simulated objects to real-world objects, is considered. In addition, transfer learning i.e. the idea of applying the knowledge obtained while solving a problem to a different problem, is used. The networks are trained on pre-trained weights from the popular ImageNet and COCO data sets. As part of the work, experiments with different parameters are conducted on five different seed types namely, canola, rough rice, sorghum, soy, and wheat.
• Abstract（参考訳）: 種子表現型は、種子の形態的特性を分析して、様々な環境条件下での種子の発生、耐性および収量の観点から種子の挙動を予測するという考え方である。 この研究の焦点は、Tensorflowを用いたシード表現のための最先端のオブジェクト検出とローカライズニューラルネットワーク、Mask R-CNNとYOLO(You Only Look Once)の応用と実現可能性分析である。 このような取り組みにおける大きなボトルネックの1つは、大量のトレーニングデータを必要とすることだ。 多数のシード画像のキャプチャは厄介だが、画像は画像上の種子の境界を示し、ニューラルネットワークが消費できるデータフォーマットに変換するために注釈付けされる必要がある。 手動でアノテーションのタスクを実行するツールは無料で利用できるが、必要な時間は非常に大きい。 そのようなシナリオに取り組むために、ドメインランダム化という考え方がある。 シミュレーション対象を含む画像に学習したモデルを実世界オブジェクトに適用する手法を考察する。 また、転帰学習(transfer learning)も行う。 問題を解く際に得られる知識を別の問題に適用するという考え方が用いられる。 ネットワークは、人気のあるImageNetとCOCOデータセットからトレーニング済み重量に基づいてトレーニングされる。 研究の一環として, キャノラ, 粗米, ソルガム, 大豆, 小麦の5種類の種に対して, 異なるパラメータを用いた実験を行った。

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