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Improving long-tailed pest classification using diffusion model-based data augmentation
DOI:10.1016/j.compag.2025.110244.png)
摘要
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长尾问题在大规模农业数据集中普遍存在,对农业研究构成显著挑战。这通常源于数据收集成本过高、获取准确全面数据的挑战以及信息来源多样性的限制。该问题在农业害虫数据集中尤为突出,不同害虫类型频率的不平衡会严重阻碍检测精度。为应对这一普遍挑战,本文介绍了一种稳健的方法,利用扩散模型的力量有效解决长尾问题。我们的方法专注于微调专用预训练模型以生成高度逼真的害虫图像,为平衡数据集分布提供了关键解决方案。本文还提出了一种可视化技术,清晰直观地展示了长尾问题对数据集的影响。通过使用扩散模型生成高质量合成图像,我们的方法不仅平衡了不均衡的数据分布,还减少了真实数据与合成数据之间的差异,有效缓解了尾部类别的欠代表性。实验结果基于广泛使用的IP102大规模害虫数据集进行测试,证实了本方法的优势。该方法在样本保真度和多样性之间取得了最佳平衡,在图像质量上优于传统方法。此外,它在害虫分类任务中表现出卓越性能,实现了最高的评估指标,并展示了其以显著成功解决长尾问题的能力。
Keyword:
Insect pest classification
Long-tailed problem
Diffusion model
Data augmentation
期刊
IF:
8.9
论文数:
1.0W
被引数:
4.8W
机构
引用论文
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