Multimodal Deep Learning and Visible-Light and Hyperspectral Imaging for Fruit Maturity Estimation

高光谱成像 卷积神经网络 RGB颜色模型 深度学习 人工智能 计算机科学 成熟度(心理) 串联(数学) 模式识别(心理学) 机器学习 计算机视觉 数学 心理学 组合数学 发展心理学
作者
Cinmayii A. Garillos-Manliguez,John Y. Chiang
出处
期刊:Sensors [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:21 (4): 1288-1288 被引量:40
标识
DOI:10.3390/s21041288
摘要

Fruit maturity is a critical factor in the supply chain, consumer preference, and agriculture industry. Most classification methods on fruit maturity identify only two classes: ripe and unripe, but this paper estimates six maturity stages of papaya fruit. Deep learning architectures have gained respect and brought breakthroughs in unimodal processing. This paper suggests a novel non-destructive and multimodal classification using deep convolutional neural networks that estimate fruit maturity by feature concatenation of data acquired from two imaging modes: visible-light and hyperspectral imaging systems. Morphological changes in the sample fruits can be easily measured with RGB images, while spectral signatures that provide high sensitivity and high correlation with the internal properties of fruits can be extracted from hyperspectral images with wavelength range in between 400 nm and 900 nm—factors that must be considered when building a model. This study further modified the architectures: AlexNet, VGG16, VGG19, ResNet50, ResNeXt50, MobileNet, and MobileNetV2 to utilize multimodal data cubes composed of RGB and hyperspectral data for sensitivity analyses. These multimodal variants can achieve up to 0.90 F1 scores and 1.45% top-2 error rate for the classification of six stages. Overall, taking advantage of multimodal input coupled with powerful deep convolutional neural network models can classify fruit maturity even at refined levels of six stages. This indicates that multimodal deep learning architectures and multimodal imaging have great potential for real-time in-field fruit maturity estimation that can help estimate optimal harvest time and other in-field industrial applications.

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
白熊完成签到,获得积分10
刚刚
Mark发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
19205100313发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
4秒前
偏偏发布了新的文献求助10
7秒前
imkhun1021发布了新的文献求助10
8秒前
hhhhhhan616发布了新的文献求助30
10秒前
13秒前
14秒前
所所应助偏偏采纳,获得10
15秒前
樱悼柳雪完成签到,获得积分10
18秒前
英姑应助璐子采纳,获得10
18秒前
奥奥没有利饼干完成签到 ,获得积分10
19秒前
天天快乐应助Jack采纳,获得10
19秒前
田様应助Luke采纳,获得10
19秒前
小小牛马应助净净采纳,获得10
20秒前
是各种蕉完成签到,获得积分10
21秒前
儒雅谷芹完成签到,获得积分10
22秒前
25秒前
NexusExplorer应助xuan采纳,获得10
25秒前
善学以致用应助xuan采纳,获得10
25秒前
26秒前
27秒前
斯文败类应助HaHa007采纳,获得10
27秒前
王多余完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
30秒前
31秒前
31秒前
猪仔5号完成签到,获得积分10
32秒前
积极无剑发布了新的文献求助10
32秒前
子予发布了新的文献求助10
32秒前
34秒前
2052669099应助甘川采纳,获得10
34秒前
chen完成签到,获得积分10
34秒前
璐子发布了新的文献求助10
35秒前
35秒前
Jack发布了新的文献求助10
35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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
简明药物化学习题答案 500
Quasi-Interpolation 400
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6275413
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8095221
关于积分的说明 16922412
捐赠科研通 5345271
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2841927
邀请新用户注册赠送积分活动 1819149
关于科研通互助平台的介绍 1676404