論文の概要: Classification of Bark Beetle-Induced Forest Tree Mortality using Deep
Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.07241v1
- Date: Fri, 15 Jul 2022 00:16:25 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-07-18 14:19:00.668669
- Title: Classification of Bark Beetle-Induced Forest Tree Mortality using Deep
Learning
- Title(参考訳): 深層学習によるカブトムシによる森林樹死の分類
- Authors: Rudraksh Kapil, Seyed Mojtaba Marvasti-Zadeh, Devin Goodsman, Nilanjan
Ray, Nadir Erbilgin
- Abstract要約: 本研究では,深層学習に基づく学習手法を提案し,樹皮攻撃の異なる段階を木レベルで効果的に分類する。
提案手法は、無人航空機(UAV)が捉えた画像の異なる攻撃ステージを分類するために、RetinaNetアーキテクチャを用いて浅いサブネットワークを訓練する。
実験により, 平均精度98.95%を達成し, ベースライン法を約10%上回り, 提案手法の有効性を実証した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.032774322952993
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Bark beetle outbreaks can dramatically impact forest ecosystems and services
around the world. For the development of effective forest policies and
management plans, the early detection of infested trees is essential. Despite
the visual symptoms of bark beetle infestation, this task remains challenging,
considering overlapping tree crowns and non-homogeneity in crown foliage
discolouration. In this work, a deep learning based method is proposed to
effectively classify different stages of bark beetle attacks at the individual
tree level. The proposed method uses RetinaNet architecture (exploiting a
robust feature extraction backbone pre-trained for tree crown detection) to
train a shallow subnetwork for classifying the different attack stages of
images captured by unmanned aerial vehicles (UAVs). Moreover, various data
augmentation strategies are examined to address the class imbalance problem,
and consequently, the affine transformation is selected to be the most
effective one for this purpose. Experimental evaluations demonstrate the
effectiveness of the proposed method by achieving an average accuracy of
98.95%, considerably outperforming the baseline method by approximately 10%.
- Abstract(参考訳): バークビークルの流行は世界中の森林生態系やサービスに大きな影響を及ぼす可能性がある。
効果的な森林政策と管理計画の整備には,植林樹の早期発見が不可欠である。
樹皮甲虫の感染の症状にもかかわらず, 樹冠の重複と樹冠葉の異種性を考慮すると, この課題はいまだに困難である。
本研究は,個々の樹種レベルでのカブトムシ攻撃の異なる段階を効果的に分類する深層学習に基づく手法を提案する。
提案手法では,木冠検出のために事前訓練されたロバストな特徴抽出バックボーンを用いて,無人航空機 (uavs) で撮影された画像の異なる攻撃段階を分類する浅層サブネットワークを訓練する。
さらに, クラス不均衡問題に対処するために, 様々なデータ拡張戦略を検討した結果, アフィン変換を最も有効なものに選定した。
実験により, 平均精度98.95%を達成し, ベースライン法を約10%上回り, 提案手法の有効性を実証した。
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