{rfName}
We

Llicència i ús

Icono OpenAccess

Altmetrics

Grant support

This work was supported by the Spanish Research State Agency (AEI) through the Project PID2020-113229RB-C41/AEI/10.13039/501100011033. The lead author, G.A. Mesias-Ruiz has been a beneficiary of a FPI fellowship by the Spanish Ministry of Education and Professional Training (PRE2018-083227) . The research of I. Borra-Serrano was financed by the grant FJC2021-047687-1 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and European Union NextGenerationEU/PRTR.

Anàlisi d'autories institucional

Mesias-Ruiz, G AAutor o coautor

Compartir

18 dejuny de 2024
Publicacions
>
Article

Weed species classification with UAV imagery and standard CNN models: Assessing the frontiers of training and inference phases

Publicat a:Crop Protection. 182 106721- - 2024-08-01 182(), DOI: 10.1016/j.cropro.2024.106721

Autors: Mesías-Ruiz, GA; Borra-Serrano, I; Peña, JM; de Castro, AI; Fernández-Quintanilla, C; Dorado, J

Afiliacions

Natl Agr & Food Res & Technol Inst INIA CSIC, Environm & Agron Dept, Crta Coruna Km 7-5, Madrid 28008, Spain - Autor o coautor
Spanish Natl Res Council, Inst Agr Sci, C Serrano 115b, Madrid 28006, Spain - Autor o coautor
Univ Politecn Madrid, Sch Agr Food & Biosyst Engn ETSIAAB, Ave Puerta Hierro 2, Madrid 28040, Spain - Autor o coautor

Resum

Accurate weed species identification is crucial for effective site -specific weed management (SSWM), enabling targeted and timely control measures for each weed in crop field. This study advanced the current approach to species -level weed identification during the early growth stage by integrating unmanned aerial vehicles (UAVs) imagery with standard convolutional neural networks (CNNs) models such as VGG16, Resnet152 and InceptionResnet-v2. For this, a robust dataset was created with 33,467 labels of weeds ( Atriplex patula , Chenopodium album , Convolvulus arvensis , Cyperus rotundus , Lolium rigidum , Portulaca oleracea , Salsola kali , Solanum nigrum ) and crops (maize, tomato), which was subjected to different training, validation and test scenarios. Model inputs were adjusted in order to align them with the information represented by the UAV images. Initially, models were developed in balanced scenarios, gradually increasing label numbers to assess their performance. InceptionResNet-v2 achieved over 90% accuracy with 400 labels, while ResNet152 and VGG16 required 600 and 800 labels, respectively, for similar accuracy. In a more complex and realistic scenarios with unbalanced datasets, Inception-ResNet-v2 outperformed, likely due to its deeper architecture and enhanced capability to capture intricate features and patterns within UAV images. The study emphasized the importance of the minority -tomajority species ratio in unbalanced datasets, which affects minority species classification. To prevent misclassification, it is crucial to determine the right number of labels for CNN model training and validation. Weed maps were generated after species classification using the Faster R -CNN algorithm as an object detector. This advancement in methodology facilitates the precise and efficient implementation of SSWM techniques.

Paraules clau

Deep learningFaster r–cnnFasterr-cnInception-resnet-v2Resnet152Site-specific weed management (sswm)Vgg16

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Crop Protection a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2024 encara no hi ha indicis calculats, però el 2023, es trobava a la posició 31/129, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Agronomy.

Independentment de l'impacte esperat determinat pel canal de difusió, és important destacar l'impacte real observat de la pròpia aportació.

Segons les diferents agències d'indexació, el nombre de citacions acumulades per aquesta publicació fins a la data 2025-08-02:

  • Google Scholar: 1
  • WoS: 3
  • Scopus: 6

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-08-02:

  • L'ús, des de l'àmbit acadèmic evidenciat per l'indicador de l'agència Altmetric referit com a agregacions realitzades pel gestor bibliogràfic personal Mendeley, ens dona un total de: 36.
  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 45 (PlumX).

Amb una intenció més de divulgació i orientada a audiències més generals, podem observar altres puntuacions més globals com:

  • El Puntuació total de Altmetric: 5.75.
  • El nombre de mencions a la xarxa social X (abans Twitter): 7 (Altmetric).

És fonamental presentar evidències que recolzin l'alineació plena amb els principis i directrius institucionals sobre Ciència Oberta i la Conservació i Difusió del Patrimoni Intel·lectual. Un clar exemple d'això és:

  • El treball s'ha enviat a una revista la política editorial de la qual permet la publicació en obert Open Access.

Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Hi ha un lideratge significatiu, ja que alguns dels autors pertanyents a la institució apareixen com a primer o últim signant, es pot apreciar en el detall: Primer Autor (MESIAS RUIZ, GUSTAVO) .