MFBP-UNet: A Network for Pear Leaf Disease Segmentation in Natural Agricultural Environments

分割 计算机科学 掷骰子 人工智能 稳健性(进化) 模式识别(心理学) 机器学习 数学 统计 生物 生物化学 基因 万维网
作者
Haoyu Wang,Jie Ding,Sifan He,Cheng Feng,Cheng Zhang,Guohua Fan,Yunzhi Wu,Youhua Zhang
出处
期刊:Plants [MDPI AG]
卷期号:12 (18): 3209-3209 被引量:17
标识
DOI:10.3390/plants12183209
摘要

The accurate prevention and control of pear tree diseases, especially the precise segmentation of leaf diseases, poses a serious challenge to fruit farmers globally. Given the possibility of disease areas being minute with ambiguous boundaries, accurate segmentation becomes difficult. In this study, we propose a pear leaf disease segmentation model named MFBP-UNet. It is based on the UNet network architecture and integrates a Multi-scale Feature Extraction (MFE) module and a Tokenized Multilayer Perceptron (BATok-MLP) module with dynamic sparse attention. The MFE enhances the extraction of detail and semantic features, while the BATok-MLP successfully fuses regional and global attention, striking an effective balance in the extraction capabilities of both global and local information. Additionally, we pioneered the use of a diffusion model for data augmentation. By integrating and analyzing different augmentation methods, we further improved the model's training accuracy and robustness. Experimental results reveal that, compared to other segmentation networks, MFBP-UNet shows a significant improvement across all performance metrics. Specifically, MFBP-UNet achieves scores of 86.15%, 93.53%, 90.89%, and 0.922 on MIoU, MP, MPA, and Dice metrics, marking respective improvements of 5.75%, 5.79%, 1.08%, and 0.074 over the UNet model. These results demonstrate the MFBP-UNet model's superior performance and generalization capabilities in pear leaf disease segmentation and its inherent potential to address analogous challenges in natural environment segmentation tasks.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
乐观的星月完成签到 ,获得积分10
1秒前
rumor发布了新的文献求助30
1秒前
丘比特应助guoyang采纳,获得10
2秒前
15631155135完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
李爱国应助贺岁安采纳,获得10
4秒前
小蘑菇应助芽芽鸭采纳,获得10
4秒前
4秒前
YaoHui发布了新的文献求助10
5秒前
扬之南完成签到,获得积分20
8秒前
风中的断缘完成签到,获得积分10
9秒前
李健应助晴天采纳,获得10
9秒前
糟糕的颜完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
平淡的莆完成签到,获得积分10
10秒前
重要亿先发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Owen应助高高的珠采纳,获得10
12秒前
12秒前
14秒前
南楼小阁主完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
贺岁安发布了新的文献求助10
16秒前
seven发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
小元完成签到,获得积分10
17秒前
BINGBING1230发布了新的文献求助10
18秒前
21秒前
ZZY完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
24秒前
今后应助快乐的鸡蛋黄采纳,获得10
24秒前
24秒前
沈年年发布了新的文献求助10
25秒前
爱听歌的菲鹰完成签到,获得积分20
26秒前
26秒前
ZZY发布了新的文献求助10
26秒前
王xingxing完成签到 ,获得积分10
27秒前
英姑应助satsuki采纳,获得10
27秒前
谦让碧菡发布了新的文献求助10
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
The Social Psychology of Citizenship 1000
Streptostylie bei Dinosauriern nebst Bemerkungen über die 540
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Brittle Fracture in Welded Ships 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5923262
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6931101
关于积分的说明 15820516
捐赠科研通 5050864
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2717496
邀请新用户注册赠送积分活动 1672170
关于科研通互助平台的介绍 1607675