Weed Species Identification Using Hyperspectral Imaging and Machine Learning

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/plants15060916
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Reliable identification of weed species is essential for effective and sustainable weed management. In this study, we explored the use of hyperspectral imaging to distinguish nine weed species based on their spectral signatures. Although the species showed similarities in their spectral curves due to comparable growing conditions, clear differences emerged related to morphological traits and pigment composition. We analysed the spectral data using five classification algorithms: Random Forest, Support Vector Machine, Artificial Neural Network, Maximum Entropy, and SIMCA. Model performance was assessed using per-class and overall accuracy. Random Forest outperformed the other methods, achieving 93.5% accuracy despite limited and imbalanced training data. This work contributes to the development of a spectral library for weed species and demonstrates the value of machine learning for species identification across different crops and environmental conditions. Expanding such spectral databases can enhance the speed and accuracy of weed monitoring, reduce herbicide reliance, and reduce environmental impact. The proposed approach shows strong potential for integration into precision agriculture and agroecological monitoring systems, supporting more efficient and environmentally responsible farmland management.