딥러닝기반 토마토 병해 진단 서비스 연구

A Study on the Deep Learning-Based Tomato Disease Diagnosis Service

토마토 작물은 병해에 노출이 쉽고 단시간에 퍼지므로 병해에 대한 늦은 조치로 인한 피해는 생산량과 매출에 직접적인 영향을 끼친다. 따라서, 토마토의 병해에 대해 누구나 현장에서 간편하고 정확하게 진단하여 조기 예방을 가능하게 하는 서비스가 요구된다. 본 논문에서는 사전에 ImageNet 전이 학습된 딥러닝 기반 모델을 적용하여 토마토의 9가지 병해 및 정상인 경우의 클래스를 분류하고 서비스를 제공하는 시스템을 구성한다. Plant Village 데이터 셋으로부터 토마토 병해 및 정상을 분류한 잎의 이미지 셋을 합성곱을 사용하여 조금 더 가벼운 신경망을 구축한 딥러닝 기반 CNN구조를 갖는 MobileNet, ResNet의 입력을 사용한다. 2가지 제안 모델의 학습을 통해 정확도와 학습속도가 빠른 MobileNet를 사용하여 빠르고 편리한 서비스를 제공할 수 있다.

Tomato crops are easy to expose to disease and spread in a short period of time, so late measures against disease are directly related to production and sales, which can cause damage. Therefore, there is a need for a service that enables early prevention by simply and accurately diagnosing tomato diseases in the field. In this paper, we construct a system that applies a deep learning-based model in which ImageNet transition is learned in advance to classify and serve nine classes of tomatoes for disease and normal cases. We use the input of MobileNet, ResNet, with a deep learning-based CNN structure that builds a lighter neural network using a composite product for the image set of leaves classifying tomato disease and normal from the Plant Village dataset. Through the learning of two proposed models, it is possible to provide fast and convenient services using MobileNet with high accuracy and learning speed.