基于注意力机制改进卷积神经网络的柑橘病虫害识别

来源：江苏农业科学杂志2024年第第8期北京时间：

作者：谭彬;蔡健荣;许骞;孙力

单位：1.江苏大学机械工程学院，江苏镇江 212013； 2.江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江 212013

摘要：柑橘是我国种植面积最大、产量最高的水果作物，对我国的经济发展具有重要作用。柑橘病虫害侵染是导致柑橘产量及品质下降的重要原因之一，高效、准确的柑橘检测技术对柑橘产业的发展具有重要意义。因此，本研究提出一种基于注意力机制改进卷积神经网络的柑橘病虫害识别算法，以多尺度特征提取网络Inception v3为基础，在Inception结构间加入CBAM注意力机制，构建基于注意力机制的多尺度特征提取网络；然后融合残差注意力网络，提升模型的整体性能，以实现对柑橘病虫害的精准识别。试验结果表明，基于注意力机制改进卷积神经网络的柑橘病虫害识别算法从通道和空间维度提高了对输入有效特征的关注度，在融合残差注意力网络后，提高了模型的整体性能，实现对5种柑橘叶片(溃疡病、潜叶蛾、黑点病、红蜘蛛和健康叶片)的识别准确率达到98.49%，比基础模型提高4.02百分点，说明本研究提出的方法对柑橘病虫害的识别效果较好。最后将模型进行部署，设计柑橘病虫害识别系统，实现基于移动端的柑橘病虫害智能检测，为相关研究提供参考。

关键词：柑橘病虫害;图像分类;注意力机制;深度学习;CBAM