Research Article

Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması

Volume: 11 Number: 1 March 24, 2022
EN TR

Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması

Abstract

Tarımsal üretimde mahsul verimi için bitki hastalıkları hayati öneme sahiptir. Bitkilerde bulunan renk, şekil, doku gibi özelliklerin birbirine benzemesinden dolayı bitkilerdeki hastalıkların erken aşamada tespiti zor ve yorucu olmaktadır. Bitkilerdeki hastalıkların erken aşamada tespit edilerek önlem alınması mahsule gelen zararın engellemesi için gerekli bir adımdır. Bu nedenle, narenciye ithalatını etkileyerek üreticileri maddi olarak büyük zararlara uğratan yaprak hastalıklarını sınıflandırmak için yapılan çalışma kapsamında derin öğrenme tabanlı bir model geliştirilmiştir. Buna ek olarak DenseNet121, MobileNetV2 ve ResNet50 mimari modellerini temel alan üç ayrı model ile de yaprak hastalıkları sınıflandırılmıştır. Bu modellerin oluşturulmasında ince ayarlı transfer öğrenme tekniği kullanılmıştır. Yapılan çalışma kapsamında önerilen 15 katmanlı CNN modeli ile Adamax optimizasyon yöntemi ile %99, RMSProp optimizasyon yöntemi ile de %97 doğruluk oranlarına ulaşılmıştır. En sık karşılaşılan narenciye yaprak hastalıklarından olan Blackspot (citrius siyah nokta (CBS)), canker (citrius bakteriyel kanseri (CBC)), greening (huanglongbing (HLB)) ile (sağlıklı) Health sınıflarında ise sırasıyla %100, %100, %98 ve %100 başarı oranlarına erişilmiştir.

Keywords

References

  1. [1] E. C. Too, L. Yujian, S. Njuki, and L. Yingchun, 2019. A comparative study of fine-tuning deep learning models for plant disease identification, Comput. Electron. Agric., vol. 161, pp. 272–279, doi: https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.03.032.
  2. [2] S. Zhang, W. Huang, and C. Zhang, 2019. Three-channel convolutional neural networks for vegetable leaf disease recognition, Cogn. Syst. Res., vol. 53, pp. 31–41, doi: https://doi.org/10.1016/j.cogsys.2018.04.006.
  3. [3] G. Shrivastava, 2021. Review on Emerging Trends in Detection of Plant Diseases using Image Processing with Machine Learning, Int. J. Comput. Appl., vol. 174, doi: 10.5120/ijca2021920990.
  4. [4] A. Gargade and S. A. Khandekar, 2019. A Review: Custard Apple Leaf Parameter Analysis and Leaf Disease Detection using Digital Image Processing, in 2019 3rd International Conference on Computing Methodologies and Communication (ICCMC), pp. 267–271, doi: 10.1109/ICCMC.2019.8819867.
  5. [5] M. Bin Tahir et al., 2021. Recognition of Apple Leaf Diseases using Deep Learning and Variances-Controlled Features Reduction, Microprocess. Microsyst., p. 104027, doi: https://doi.org/10.1016/j.micpro.2021.104027.
  6. [6] P. Bansal, R. Kumar, and S. Kumar, 2021. Disease Detection in Apple Leaves Using Deep Convolutional Neural Network, Agriculture , vol. 11, no. 7, doi: 10.3390/agriculture11070617.
  7. [7] D. Tiwari, M. Ashish, N. Gangwar, A. Sharma, S. Patel, and S. Bhardwaj, 2020. Potato Leaf Diseases Detection Using Deep Learning.
  8. [8] R. Sujatha, J. M. Chatterjee, N. Z. Jhanjhi, and S. N. Brohi, 2021. Performance of deep learning vs machine learning in plant leaf disease detection, Microprocess. Microsyst., vol. 80, p. 103615, doi: https://doi.org/10.1016/j.micpro.2020.103615.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

March 24, 2022

Submission Date

November 25, 2021

Acceptance Date

January 17, 2022

Published in Issue

Year 2022 Volume: 11 Number: 1

APA
Çetiner, H., & Çetiner, İ. (2022). Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 11(1), 352-368. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.1028323
AMA
1.Çetiner H, Çetiner İ. Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022;11(1):352-368. doi:10.17798/bitlisfen.1028323
Chicago
Çetiner, Halit, and İbrahim Çetiner. 2022. “Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli Ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11 (1): 352-68. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.1028323.
EndNote
Çetiner H, Çetiner İ (March 1, 2022) Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11 1 352–368.
IEEE
[1]H. Çetiner and İ. Çetiner, “Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması”, Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 11, no. 1, pp. 352–368, Mar. 2022, doi: 10.17798/bitlisfen.1028323.
ISNAD
Çetiner, Halit - Çetiner, İbrahim. “Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli Ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 11/1 (March 1, 2022): 352-368. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.1028323.
JAMA
1.Çetiner H, Çetiner İ. Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022;11:352–368.
MLA
Çetiner, Halit, and İbrahim Çetiner. “Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli Ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması”. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, vol. 11, no. 1, Mar. 2022, pp. 352-68, doi:10.17798/bitlisfen.1028323.
Vancouver
1.Halit Çetiner, İbrahim Çetiner. Konvolüsyonel Sinir Ağı Tabanlı Derin Öğrenme Modeli ile Narenciye Hastalıklarının Sınıflandırılması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022 Mar. 1;11(1):352-68. doi:10.17798/bitlisfen.1028323

Bitlis Eren University

Journal of Science Editor

Bitlis Eren University Graduate Institute

Bes Minare Mah. Ahmet Eren Bulvari, Merkez Kampus, 13000 BITLIS

E-mail: fbe@beu.edu.tr