Izvorni znanstveni članak

https://doi.org/10.5552/drvind.2023.0093

Klasifikacija vrsta drva prema slikama uz pomoć dvodimenzionalne konvolucijske neuronske mreže

Kenan Kiliç orcid.org/0000-0003-1607-9545 ; Gazi University Faculty of Technology, Ankara, Turkey
Kürşat Kiliç ; Akita University, Akita, Japan
Brian Bino Sinaice orcid.org/0000-0003-1186-3736 ; Akita University, Akita, Japan
Uğur Özcan ; Gazi University, Ankara, Turkey

Sažetak

Identifikacija i klasifikacija drva u drvnoj industriji ključna je za trgovinu, proizvodnju i znanost o drvu. Tradicionalne metode identifikacije vrste drva složene su, dugotrajne i skupe te zahtijevaju stručnost s područja znanosti o drvu. Za bolju identifikaciju vrste drva tradicionalne su metode zamijenjene konvolucijskim neuronskim mrežama (CNN), odnosno alatom za duboko učenje. Za razliku od ranijih studija koje su se koristile unaprijed obučenim modelima, u ovoj je studiji predložena nova arhitektura dizajnirana upravo za skup podataka WOOD-AUTH kako bi se razvio novi 2D CNN model. Zbirka podataka obuhvaća vizualne prikaze visoke razlučivosti 12 različitih vrsta drva. Cilj je bio stvoriti jednostavniji i brži model kao alternativu dugotrajnim i složenim modelima klasifikacije drva. Za razliku od prethodnih istraživanja, u ovom je istraživanju primijenjena nova 2D CNN mreža koja se temelji na 12 vrsta drva. Visoka točnost i brzo vrijeme izračuna postignuti su korištenjem manjeg broja slojeva (tri sloja) konvolucijske neuronske mreže. Predloženim je modelom postignuta točnost od 94 %, preciznost od 87 %, opoziv od 81 %, F1 rezultat od 80 % i vrijeme izračuna od 112 minuta i 27 sekundi. Model 2D CNN pokazao se boljim od modela transfernog učenja u smislu epohe poduke. Primarna prednost modela jest njegova sposobnost postizanja visoke točnosti uz kraće vrijeme izračuna, čak i pri visokim epohama u usporedbi s drugim modelima. Prezentirani 2D CNN model dao je zadovoljavajuće rezultate za klasifikaciju vrste drva.

Ključne riječi

2D konvolucijska neuronska mreža; klasifikacija slike; duboka neuronska mreža; vrste drva

Hrčak ID:

311416

URI

https://hrcak.srce.hr/311416

Datum izdavanja:

15.12.2023.

Podaci na drugim jezicima: engleski

Posjeta: 811 *