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DAY 22
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AI & Data

從養殖到餐桌:AI在畜產及水產的研究與應用系列 第 22

使用緊湊卷積神經網路集合進行肉質評估的新方法 Day 22

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台灣為目前東亞唯一的豬瘟、口蹄疫及非洲豬瘟非疫國(沒有上述豬隻疾病疫情的國家),保護豬豬由你我做起,不要帶豬肉製品到台灣,肉乾、肉鬆都不行喔~
前幾天(9/19)有中國人帶肉鬆麵包從金門小三通水頭碼頭欲入境台灣,遭海關移送檢疫單位開罰新台幣20萬元並遣返,不良示範,不要學他!!!

肉質評估主要透過評估肉類的各種屬性(顏色、質地、pH 值、嫩度和新鮮度)來判定,一旦在運輸和銷售過程中暴露在光線、灰塵和微生物下,將導致其容易變質。在這些因素中,新鮮度被認為是決定肉類品質和安全性的重要因素 。肉品外觀通常是消費者主要的選擇標準,肉品的色澤直觀地反映了新鮮度,另一個重要的品質因素是嫩度。

此篇文獻提出一種基於平均整合技術的深度整合框架,用於肉類影像的二分類和多分類。透過兩個公開資料庫(例如MEAT2C和MEAT3C),開發兩個緊湊型CNN模型(ConvNet-18和ConvNet-24)。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20250922/20178191pPYUsLLY9n.jpg
圖一、來自 MEAT2C 資料庫的樣本肉類圖像:(a – c)表示樣本新鮮紅肉圖像,而(d – f)表示樣本變質紅肉圖像

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圖二、兩類肉品分類任務的 ConvNet-18 的架構細節

ConvNet-18透過MEAT2C 資料庫訓練,分辨肉品為新鮮還是變質(二分類),最終整合模型的準確率為 99.43%,靈敏度為 99.8%,特異性為 99%,精確率為 99%,F1 分數為 99.4%。

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20250922/20178191mVtjYsGRCu.jpg
圖三、MEAT3C 資料庫中的肉類圖像樣本:(a – c)新鮮肉類圖像樣本,(d – f)半新鮮肉類圖像樣本,以及(g – i)變質肉類圖像樣本

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圖四、用於多類肉品分類任務的 ConvNet-24 的架構細節

ConvNet-24透過MEAT3C 資料庫訓練用於多類別肉品分類:新鮮、半新鮮(沒那麼新鮮)、變質,最終的集成模型總體準確度為 96.6%。

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表一、不同 CNN 模型的詳細資訊

EnsemConvNet-18 和 EnsemConvNet-24 分別代表 ConvNet-18 和 ConvNet-24 的整合。結果顯示:此文獻開發的兩種模型與其他最先進的模型:Alexnet、Mobilenet-V2、Resnet-50、VGG-16、VGG-19、Densenet-201 和 Efficientnet-b0相比的所提出的淺層CNN模型能夠有效地對肉類圖像進行分類,並且計算量更小。除此之外,內文建議的整合框架可以大大提高肉類分類任務的整體性能。


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