在智慧农业方向,作物病害识别看似是成熟的图像分类任务,但落到真实稻田里,问题往往不在模型结构,而在数据分布。我们近期在农业AI实验室做了一组对照实验,重点考察田间光照与样本不均衡对识别效果的影响。
数据集来自三个生育期的稻田实拍,包含稻瘟病、纹枯病、白叶枯病及健康叶片四类,共约1.2万张。原始分布中健康样本占比接近六成,病害类别中纹枯病样本最少,且多在阴天或早晚弱光下采集。直接训练时,模型对健康叶片的召回率可达0.94,但纹枯病召回率仅0.61,误判主要发生在逆光与叶面反光区域。
进展与处理思路:
- 光照侧:不追求归一化到统一亮度,而是按色温与直方图分布聚类,为每类光照条件保留独立增强分支,弱光样本采用自适应伽马校正,避免过曝丢失病斑边缘。
- 类别侧:采用按类别频次的加权采样,并对少数类做旋转、局部遮挡与色彩抖动增强;损失函数改用类别平衡的焦点损失,抑制健康样本的梯度主导。
调整后,纹枯病召回率提升至0.82,整体宏平均F1从0.74升至0.85,健康样本召回率仅下降0.01。下一步计划引入分生育期的时序信息,并验证在移动端轻量模型上的可用性,重点观察不同品种间的迁移表现。

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