Görüntü işleme ve derin öğrenme tabanlı bitkisel tarım ürünlerinde hastalık tespiti

Küresel ve yerel düzeydeki iklim değişiklikleri ve kuraklık koşulları sürdürülebilir tarım uygulamalarının önemini arttırmıştır. Bu çalışmada, yapay zeka ve derin öğrenme teknolojilerinin, mısır ve buğday gibi tarım ürünlerindeki bitki hastalıklarının tespiti ve ürünlerde oluşabilecek verim kayıplarının önlenmesinde etkili araçlar olarak kullanılabilirliği incelenmiştir. Mısır ve buğdayın büyüme dönemlerinde, bitkilerin sağlığını belirleyen önemli bir faktör de hastalıklı yaprakların tespitidir. Bu çalışmada, mısır için 4.188 adet, buğday için ise 977 adet görüntü kullanılarak yapay zeka tabanlı sınıflandırma modelleri geliştirilmiştir. Mısırda "Residual Network (ResNet)" modeli, buğdayda ise "You Only Look Once (YOLO)" modelleri kullanılarak sınıflandırma işlemleri gerçekleştirilmiştir. Mısır için ResNet50 ile %85,30, ResNet101 ile %94,56 ve ResNet152 ile %94,14 oranında doğruluk sağlanmıştır. Buğdayda ise YOLOv5s ile %68,9 kesinlik ve %70,4 duyarlılık, YOLOv8 ile %95,4 kesinlik ve %88 duyarlılık ayrıca %93,4 mAP50 (ortalama doğruluk) oranlarına ulaşılmıştır. Çalışmada ek olarak ResNet-50/101/152 ve YOLO-v5s/v8 modellerinin karşılaştırmalı analizi sunularak, mısır için ResNet101 modelinin ve buğday için YOLOv8 modelinin benzer veri setleriyle kıyaslandığında en yüksek başarı oranlarına ulaşıldığı ortaya koyulmuştur.