Android-приложение для распознавания грибов с использованием YOLO 11
Задачи, поставленные в рамках данной работы:
· изучение литературы и анализ имеющихся приложений в области распознавания объектов живой природы;
· выбор технологии и инструментария для будущего приложения;
· выбор архитектуры нейронной сети и обучение для распознавания и классификации грибов на основе технологии компьютерного зрения, а также выбор наилучшей модели для дальнейшего включения в приложение;
· подготовка данных и разметка для дальнейшего обучения;
· разработка приложения с внедренной обученной моделью нейронной сети по распознаванию опасных видов грибов;
· проведение тестирования разработанного приложения.
Функциональные возможности:
•Захват видеопотока с камеры
•Распознавание в реальном времени
•Переход к справке по выбранному виду
•Поиск вида гриба по названию
•Офлайн доступ к справочным данным
•Открытие экранов через нижнюю навигационную панель
-
Для разработки мобильного приложения, предназначенного для идентификации видов грибов, выбрана операционная система Android. Разработка осуществляется в среде Android Studio.
-
Для проектирования интерфейса выбрана платформа Figma.
-
Подготовка данных для модели компьютерного зрения осуществляется с помощью CVAT. Аугментация данных выполняется в Roboflow.
-
Обучение модели нейронной сети реализуется с использованием библиотеки Ultralytics.
В перспективе предстоит провести следующие работы:
1. Реализовать геолокации грибов.
2. Разработать базу кулинарных рецептов.
На данном этапе имеются следующие результаты:
1. Проведена подготовка данных для обучения модели.
2. Проведена тонкая настройка с переносом обучения на основе YOLO 11.
3. Разработан пользовательский интерфейс сервиса.
4. Разработано Android-приложение.
Проводится тестирование с сопутствующей доработкой приложения.
Актуальность работы обусловлена необходимостью создания мобильных приложений, не требующих много ресурсов и имеющих узконаправленные решения, в основе разработки которых лежат предобученные модели с использованием искусственного интеллекта и компьютерного зрения.
-
Для разработки мобильного приложения, предназначенного для идентификации видов грибов, выбрана операционная система Android, обеспечивающая широкий охват аудитории, превышающий 70% рынка. Разработка осуществляется в среде Android Studio, которая предоставляет прямой доступ к системным возможностям, таким как камера, GPS, сенсоры и уведомления, а также поддержку различных версий операционной системы для создания стабильного решения.
-
Для проектирования интерфейса выбрана платформа Figma, обладающая зрелой и стабильной средой для работы с ресурсоемкими проектами, развитой экосистемой плагинов и интеграций, а также расширенными возможностями для создания сложных интерактивных прототипов.
-
Подготовка данных для модели компьютерного зрения осуществляется с помощью CVAT, главным преимуществом которого является бесплатное использование. Аугментация данных выполняется в Roboflow,предоставляющей возможности визуализации данных и тестирования на различных моделях нейросетей.
-
Обучение модели нейронной сети реализуется с использованием библиотеки Ultralytics, предоставляющей высокоуровневый API для эффективного переносного обучения и тонкой настройки, что позволяет адаптировать модель к новым классам объектов при ограниченных данных.
В ходе исследования был проведен анализ существующих популярных приложений сегмента распознавания грибов.
Данные приложения обладают схожим функционалом, основанным на распознавании грибов с использованием камеры смартфона. Их преимущества включают высокую скорость обработки изображений и интуитивно понятный интерфейс. Однако они имеют недостатки, к которым относится: зависимость точности предсказаний от качества фото, необходимость в стабильном интернет-соединении и ориентированность выборки на видах грибов США и Западной Европы, игнорирующей российские грибы.
Для обеспечения конкурентоспособности разрабатываемое приложение должно обладать высокой точностью идентификации, функционировать в автономном режиме, иметь простой и удобный интерфейс, а также иметь справочник, включающий в себя распространенные на территории Российской Федерации виды грибов.