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专利号: 2019113355851
申请人: 金陵科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于CNN‑BP神经网络算法水稻病虫害识别方法,具体步骤如下,其特征在于,步骤1:将采集到的水稻病虫害图像分类建立数据集,并建立水稻病虫害图像类别,即为每一幅水稻病虫害图像人工标注类别,为后续训练CNN网络模型和BP神经网络做准备;

步骤2:构建CNN‑LeNet5模型,输入层结构为512*512*3,两层卷积层的结构为512*512*

24和256*256*64,池化层选择最大池化方式,两层全连接层为1*1*64到120和120到8;

步骤3:训练CNN模型,输入训练样本图像及图像类别到CNN模型中,来使得softmax层来计算损失误差,通过不断减小误差从而调整CNN卷积层模板参数,训练得到最佳的CNN模型;

步骤4:提取训练样本8个高级特征,去掉CNN模型中的softmax层,再将训练样本图像输入到训练完成的CNN模型中,CNN模型通过全连接层120*8输出训练样本的8个高级特征;

步骤5:构造三层BP神经网络模型,将8个高级特征作为网络输入,将稻纵卷叶螟成虫、稻纵卷叶螟幼虫、稻纵卷叶螟蛹、稻纵卷叶螟卵、二化螟成虫、二化螟幼虫、二化螟蛹、二化螟卵8类水稻病虫害的标签作为网络输出,隐含层节点数设为11层;

步骤6:训练BP神经网络模型,将训练样本图像的8个高级特征用于训练BP神经网络模型;

步骤7:提取测试样本8个高级特征,将测试样本图像输入到训练完成的CNN模型中,CNN模型通过全连接层120*8输出测试样本的8个高级特征;

步骤8:输出分类结果,将测试样本的8个高级特征输入到训练完成的BP神经网络中,并输出测试图像的分类结果。

2.根据权利要求1所述的CNN‑BP神经网络算法水稻病虫害识别方法,其特征在于:所述步骤3中softmax的计算公式如下:式中,n表示图像的分类数量,k∈(0,n],i表示k中的某个分类,gi为第i个分类的输出值,gk为第k个分类的输出值,P(gi)为属于第i个分类的概率。

3.根据权利要求1所述的CNN‑BP神经网络算法水稻病虫害识别方法,其特征在于:所述步骤5中BP神经网络模型的隐含层、输出层传递函数分别设置为‘logsig’函数、‘tangsig’函数,训练函数为‘trainlm’函数,学习函数为‘learngd’函数。

4.根据权利要求1所述的CNN‑BP神经网络算法水稻病虫害识别方法,其特征在于:所述步骤5中BP神经网络模型的隐含层节点数算法公式如下:m表示隐含层神经元节点数,n表示输入层节点数,l表示输出层节点数。