論文の概要: A Resource-Efficient Hybrid CNN-LSTM network for image-based bean leaf disease classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.13835v1
- Date: Wed, 15 Apr 2026 13:09:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-16 20:38:32.548723
- Title: A Resource-Efficient Hybrid CNN-LSTM network for image-based bean leaf disease classification
- Title(参考訳): イメージベース豆葉病分類のための資源効率の良いハイブリッドCNN-LSTMネットワーク
- Authors: Hye Jin Rhee, Joseph Damilola Akinyemi,
- Abstract要約: 本稿では,豆葉病分類のための軽量ハイブリッドCNN-LSTMシステムを提案する。
特徴マップ内の空間系列関係をモデル化するためにLSTM層を統合することで、我々のハイブリッドアーキテクチャは94.38%の精度を達成できる。
textitibean$データセットの結果、提案システムはEfficientNet-B7+LSTMで99.22%の最先端のF1スコアを達成することを確認した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
- Abstract: Accurate and resource-efficient automated diagnosis is a cornerstone of modern agricultural expert systems. While Convolutional Neural Networks (CNNs) have established benchmarks in plant pathology, their ability to capture long-range spatial dependencies is often limited by standard pooling layers, and their high memory footprint hinders deployment on portable devices. This paper proposes a lightweight hybrid CNN-LSTM system for bean leaf disease classification. By integrating an LSTM layer to model the spatial-sequential relationships within feature maps, our hybrid architecture achieves a 94.38% accuracy while maintaining an exceptionally small footprint of 1.86 MB; a 70% reduction in size compared to traditional CNN-based systems. Furthermore, we provide a systematic evaluation of image augmentation strategies, demonstrating that tailored transformations are superior to generic combinations for maintaining the integrity of diagnostic patterns. Results on the $\textit{ibean}$ dataset confirm that the proposed system achieves state-of-the-art F1 scores of 99.22% with EfficientNet-B7+LSTM, providing a robust and scalable framework for real-time agricultural decision support in resource-constrained environments. The code and augmented datasets used in this study are publicly available on this $\href{https://github.com/HJin-R/bean_disease}{Github}$ repo.
- Abstract(参考訳): 正確な資源効率の高い自動診断は、現代の農業専門家システムの基盤となっている。
Convolutional Neural Networks(CNN)は、植物病理学のベンチマークを確立しているが、長距離空間依存をキャプチャする能力は、標準的なプーリング層によって制限されることが多く、高いメモリフットプリントは、ポータブルデバイスへのデプロイメントを妨げている。
本稿では,豆葉病分類のための軽量ハイブリッドCNN-LSTMシステムを提案する。
特徴マップ内の空間系列関係をモデル化するためにLSTM層を統合することで、我々のハイブリッドアーキテクチャは94.38%の精度を実現し、1.86MBの非常に小さなフットプリントを維持しながら、従来のCNNシステムと比較して70%の削減を実現した。
さらに,画像拡張戦略の体系的評価を行い,診断パターンの整合性を維持するための汎用的な組み合わせよりも適合した変換の方が優れていることを示す。
The $\textit{ibean}$ datasetの結果、提案システムはEfficientNet-B7+LSTMを用いて99.22%の最先端F1スコアを達成し、資源制約のある環境でのリアルタイム農業意思決定支援のための堅牢でスケーラブルなフレームワークを提供することを確認した。
この研究で使用されるコードと拡張データセットは、この$\href{https://github.com/HJin-R/bean_disease}{Github}$ repoで公開されている。
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