Компьютерное зрение для наблюдения и учета Pyrenophora teres озимого ячменя
И. В. Ариничева, Г. В. Волкова, Я. В. Яхник, И. В. Ариничев
Загрузить полный текст
Аннотация: Традиционная практика диагностики болезни и определения экономического порога вредоносности основана на визуальной оценке. Но она является затруднительной и требует высокой квалификации специалистов, своевременный выезд которых не всегда возможен, особенно в небольшие фермерские хозяйства. Принципиально новым и крайне перспективным в диагностике развития сетчатой пятнистости листьев ячменя представляется подход, основанный на автоматическом (без участия человека-эксперта) распознавании патогена и степени его развития по изображению или серии изображений.В статье предлагается использование инновационного подхода к диагностике развития сетчатой пятнистости (Pyrenophora teres) озимого ячменя, который основан на прогрессивных технологиях компьютерного зрения. Этот подход предусматривает двухэтапный процесс анализа изображений, призванный улучшить эффективность и точность диагностики заболеваний растений. На первом этапе применяются две сверточные нейронные сети для выполнения двух ключевых задач: отделение листовой пластины ячменя от фона изображения и сегментация очагов сетчатой пятнистости. Это позволяет точно идентифицировать зоны поражения, что является критически важным для последующего анализа. На втором этапе происходит количественная оценка степени поражения, основанная на подсчете пикселей пораженных и здоровых участков листа. Определяется отношение площадей пораженных участков к общей площади листа, что обеспечивает точную и объективную оценку степени развития болезни. Данный способ демонстрирует значительное преимущество перед традиционными визуальными методами диагностики, в том числе повышенную точность и объективность, а также ускоренный процесс анализа. Полевые и лабораторные исследования были выполнены в 2021–2023 гг. на площадках ФГБНУ «Федеральный научный центр биологической защиты растений» (ФНЦБЗР).
Ключевые слова: озимый ячмень, болезни ячменя, диагностика развития заболевания, сетчатая пятнистость, патоген, защита зерновых культур, фитосанитарный мониторинг, компьютерное зрение, искусственный интеллект.
Для цитирования. . Ариничева И. В., Волкова Г. В., Яхник Я. В., Ариничев И. В. Компьютерное зрение для наблюдения и учета Pyrenophora teres озимого ячменя// Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2024. Т. 26. № 2. С. 72–79. DOI: 10.35330/1991-6639-2024-26-2-72-79