論文の概要: Enhanced Droplet Analysis Using Generative Adversarial Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.15909v2
- Date: Thu, 23 May 2024 00:36:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-25 06:29:07.889091
- Title: Enhanced Droplet Analysis Using Generative Adversarial Networks
- Title(参考訳): ジェネレーティブ・ディバイサル・ネットワークを用いた液滴解析の高速化
- Authors: Tan-Hanh Pham, Kim-Doang Nguyen,
- Abstract要約: この研究は、DropletGANという画像生成装置を開発し、ドロップレットの画像を生成する。
また、合成データセットを用いた光液滴検出器の開発にも用いられている。
我々の知る限りでは、この研究は初めて、液滴の検出を増強するための生成モデルを用いたものである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Precision devices play an important role in enhancing production quality and productivity in agricultural systems. Therefore, the optimization of these devices is essential in precision agriculture. Recently, with the advancements of deep learning, there have been several studies aiming to harness its capabilities for improving spray system performance. However, the effectiveness of these methods heavily depends on the size of the training dataset, which is expensive and time-consuming to collect. To address the challenge of insufficient training samples, we developed an image generator named DropletGAN to generate images of droplets. The DropletGAN model is trained by using a small dataset captured by a high-speed camera and capable of generating images with progressively increasing resolution. The results demonstrate that the model can generate high-quality images with the size of 1024x1024. The generated images from the DropletGAN are evaluated using the Fr\'echet inception distance (FID) with an FID score of 11.29. Furthermore, this research leverages recent advancements in computer vision and deep learning to develop a light droplet detector using the synthetic dataset. As a result, the detection model achieves a 16.06% increase in mean average precision (mAP) when utilizing the synthetic dataset. To the best of our knowledge, this work stands as the first to employ a generative model for augmenting droplet detection. Its significance lies not only in optimizing nozzle design for constructing efficient spray systems but also in addressing the common challenge of insufficient data in various precision agriculture tasks. This work offers a critical contribution to conserving resources while striving for optimal and sustainable agricultural practices.
- Abstract(参考訳): 精密装置は農業システムにおける生産品質と生産性を高める上で重要な役割を担っている。
したがって、これらの機器の最適化は精密農業において不可欠である。
近年, 深層学習の進歩に伴い, 噴霧システムの性能向上に向けたいくつかの研究がなされている。
しかし,これらの手法の有効性は,トレーニングデータセットのサイズに大きく依存する。
そこで我々はDropletGANという画像生成装置を開発した。
DropletGANモデルは、高速カメラによってキャプチャされた小さなデータセットを使用して訓練され、徐々に解像度を上げて画像を生成することができる。
その結果,モデルが1024×1024の大きさの高品質な画像を生成できることが示唆された。
DropletGANから生成された画像は、FIDスコア11.29のFr'echet開始距離(FID)を用いて評価される。
さらに、コンピュータビジョンとディープラーニングの最近の進歩を活用して、合成データセットを用いた光液滴検出器を開発する。
その結果、検出モデルは合成データセットを利用すると平均平均精度(mAP)が16.06%向上する。
我々の知る限りでは、この研究は初めて、液滴の検出を増強するための生成モデルを用いたものである。
その重要性は、効率的な噴霧システムを構築するためにノズル設計を最適化することだけでなく、様々な精密農業作業において不十分なデータに対する共通の課題に対処することにある。
この研究は、最適で持続可能な農業プラクティスを追求しながら、資源の保存に重要な貢献をする。
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