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 发展心理学 组合数学
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
刚刚
2秒前
2秒前
2秒前
慕容雅柏完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
5秒前
xzn完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
贾狗蛋完成签到,获得积分10
6秒前
tys发布了新的文献求助10
6秒前
hhh发布了新的文献求助30
7秒前
xiangling1116发布了新的文献求助10
7秒前
欣喜豌豆发布了新的文献求助10
7秒前
syt完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
mzr发布了新的文献求助10
9秒前
夹子方糖完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
阿萨十大发布了新的文献求助10
13秒前
xiangling1116完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
科研通AI6.3应助佳佳采纳,获得10
17秒前
张土豆发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
领导范儿应助眠羊采纳,获得10
18秒前
genhex完成签到,获得积分10
18秒前
橘猫完成签到 ,获得积分10
19秒前
NexusExplorer应助黄辉冯采纳,获得10
20秒前
苹果蜗牛完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
难过的豆芽完成签到,获得积分10
21秒前
Jasper应助管康淇采纳,获得10
21秒前
kinsley发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
89岁卧床看文完成签到,获得积分10
22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
Cronologia da história de Macau 1600
Decentring Leadership 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6184586
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8011931
关于积分的说明 16664727
捐赠科研通 5283763
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2816631
邀请新用户注册赠送积分活动 1796421
关于科研通互助平台的介绍 1660988