Rapid and Accurate Prediction of Soil Texture Using an Image-Based Deep Learning Autoencoder Convolutional Neural Network Random Forest (DLAC-CNN-RF) Algorithm

自编码 淤泥 卷积神经网络 随机森林 土壤质地 人工智能 计算机科学 模式识别(心理学) 纹理(宇宙学) 深度学习 人工神经网络 土壤科学 环境科学 土壤水分 图像(数学) 地质学 古生物学
作者
Zhuan Zhao,Wenkang Feng,Jinrui Xiao,Xiaochu Liu,Shusheng Pan,Zhongwei Liang
出处
期刊:Agronomy [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:12 (12): 3063-3063 被引量:9
标识
DOI:10.3390/agronomy12123063
摘要

Soil determines the degree of water infiltration, crop nutrient absorption, and germination, which in turn affects crop yield and quality. For the efficient planting of agricultural products, the accurate identification of soil texture is necessary. This study proposed a flexible smartphone-based machine vision system using a deep learning autoencoder convolutional neural network random forest (DLAC-CNN-RF) model for soil texture identification. Different image features (color, particle, and texture) were extracted and randomly combined to predict sand, clay, and silt content via RF and DLAC-CNN-RF algorithms. The results show that the proposed DLAC-CNN-RF model has good performance. When the full features were extracted, a very high prediction accuracy for sand (R2 = 0.99), clay (R2 = 0.98), and silt (R2 = 0.98) was realized, which was higher than those frequently obtained by the KNN and VGG16-RF models. The possible mechanism was further discussed. Finally, a graphical user interface was designed and used to accurately predict soil types. This investigation showed that the proposed DLAC-CNN-RF model could be a promising solution to costly and time-consuming laboratory methods.

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
玥来玥好发布了新的文献求助10
1秒前
彪壮的若男完成签到 ,获得积分10
1秒前
Revovler完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
枇杷膏发布了新的文献求助10
2秒前
09nankai完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
学不动发布了新的文献求助10
4秒前
NexusExplorer应助蓝莓恰巴塔采纳,获得10
4秒前
东东完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
YY发布了新的文献求助10
5秒前
平淡无敌发布了新的文献求助10
5秒前
LYH发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
现代听枫完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Tcell完成签到,获得积分10
7秒前
frost发布了新的文献求助10
7秒前
蘑菇丰收发布了新的文献求助10
7秒前
傲娇醉冬应助有魅力怜菡采纳,获得10
8秒前
如如如如发布了新的文献求助10
8秒前
坚强三德完成签到 ,获得积分10
8秒前
xuwen发布了新的文献求助10
8秒前
tian发布了新的文献求助10
9秒前
简言发布了新的文献求助20
9秒前
doou发布了新的文献求助10
9秒前
令狐煜祺发布了新的文献求助10
9秒前
KXC2024完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
科研通AI6.1应助77采纳,获得10
10秒前
11秒前
Strawberry应助zzzz采纳,获得10
11秒前
CipherSage应助冲冲冲采纳,获得10
11秒前
李健应助天天采纳,获得10
12秒前
123123发布了新的文献求助10
12秒前
乐乐应助天天采纳,获得10
12秒前
思源应助天天采纳,获得10
12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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6422286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8241174
关于积分的说明 17516843
捐赠科研通 5476343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892815
邀请新用户注册赠送积分活动 1869266
关于科研通互助平台的介绍 1706703