Melissopalynology is the gold standard for authenticating honey but traditional microscopic analysis is time-consuming and subjective. This study evaluates a hybrid artificial intelligence approach to automate pollen classification using the comprehensive POLLEN73S dataset, which features 73 distinct pollen types from the Brazilian Savanna. To address class imbalance, the dataset was expanded to 7300 images using data augmentation. We extracted morphological features using three pre-trained deep learning models (ResNet50, EfficientNetB0, MobileNetV2) and classified them using 17 traditional machine learning algorithms. The hybrid model combining ResNet50 features with Linear Discriminant Analysis (LDA) achieved the highest accuracy of 97.00%. Error analysis indicated that misclassifications were concentrated among taxonomically similar genera, such as Serjania, due to shared exine structures. These results demonstrate that the proposed hybrid model offers a highly accurate and scalable solution for laboratory-based honey authentication, provided it is integrated with debris detection systems to handle real-world samples.
Melissopalynology Pollen Morphology POLLEN73S Honey Authentication Hybrid Classification ResNet50 Linear Discriminant Analysis
Melissopalinoloji, balın kimliğini doğrulamada altın standarttır; ancak geleneksel mikroskobik analiz zaman alıcı ve öznel bir süreçtir. Bu çalışma, Brezilya Savanası'na ait 73 farklı polen tipini içeren kapsamlı POLLEN73S veri setini kullanarak, polen sınıflandırmasını otomatikleştirmeye yönelik hibrit bir yapay zeka yaklaşımını değerlendirmektedir. Sınıf dengesizliğini gidermek amacıyla, veri artırma teknikleri kullanılarak veri seti 7300 görüntüye genişletilmiştir. Çalışmada, üç farklı önceden eğitilmiş derin öğrenme modeli (ResNet50, EfficientNetB0, MobileNetV2) kullanılarak morfolojik öznitelikler çıkarılmış ve bu öznitelikler 17 geleneksel makine öğrenmesi algoritması ile sınıflandırılmıştır. ResNet50 özniteliklerini Doğrusal Diskriminant Analizi (LDA) ile birleştiren hibrit model, %97,00 ile en yüksek doğruluk oranına ulaşmıştır. Hata analizi, hatalı sınıflandırmaların, paylaşılan ekzin yapıları nedeniyle Serjania gibi taksonomik olarak benzer cinsler arasında yoğunlaştığını göstermiştir. Bu sonuçlar, önerilen hibrit modelin; gerçek dünya örneklerini işleyebilmek adına kalıntı tespit sistemleriyle entegre edilmesi koşuluyla, laboratuvar tabanlı bal kimlik doğrulaması için yüksek doğruluklu ve ölçeklenebilir bir çözüm sunduğunu ortaya koymaktadır.
Melissopalinoloji Polen Morfolojisi POLLEN73S Bal Kimlik Doğrulaması Hibrit Sınıflandırma ResNet50 Doğrusal Diskriminant Analizi
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Kimya Mühendisliği (Diğer) |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Gönderilme Tarihi | 19 Kasım 2025 |
| Kabul Tarihi | 2 Aralık 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 31 Aralık 2025 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 8 Sayı: 2 |