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        中科院植物所专家测评国内8款常用植物识别软件 – 技术(植物识别软件排名)

        来源 | 生物多样性杂志

        花事未了,春光尚在,园林 、郊野中的花次第开放 ,人们在户外踏青赏花的同时不免会好奇 ,身边植物的名字是什么?有什么用途?背后有怎样的故事?为了满足这种需求,目前手机应用市场已经出现了不少植物识别App,可以实现拍照识别 ,相当方便 。但面对种类繁多的植物识别App  ,怎样挑选一款准确率更高、参考价值更大的呢?

        中国科学院植物研究所研究员、《生物多样性》主编马克平在中国科学院大学讲授《保护生态学》课程时 ,组织学生对国内8款常用的植物识别app进行了准确率测试。

        中科院植物所专家测评国内8款常用植物识别软件 - 技术(植物识别软件排名)

        ▲用你的App识别下这是什么花吧

        首先,将中国植被区划的八个区域中植物区系相对相似的区域归并 ,选择温带区(包括寒温带针叶林区、温带针阔混交林区和暖温带落叶阔叶林区)  、亚热带区(亚热带常绿阔叶林区) 、热带区(热带雨林 、季雨林区)和干旱半干旱区(温带草原区和温带荒漠区)四个区。其次 ,分别在中国自然标本馆(CFH)中每个区选择100张图片作为基本数据集,用以比较不同软件的植物识别能力。再次,控制测试环境(网络环境 、手机内存足够)的统一 ,记录识别结果的中文名、拉丁名、科名和属名 。最后 ,种 、属 、科准确识别正确分别计4分 、2分、1分,以此标准对软件识别能力按总得分进行排序。

        正确率得分由高到低依次为:花帮主、百度识图 、花伴侣 、形色、花卉识别、植物识别 、发现识花、微软识花。

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        ▲国内8款常用植物识别软件总得分排序

        参与测试的照片共计有植物122科164属340种 。这些植物以野生种为主 ,栽培植物较少 。在400张图片中,分别包含乔木98张 ,灌木99张,草本180张,木质藤本13张 ,草质藤本10张 ;根据国家重点保护野生植物名录,这400张照片中包含23张国家一、二级保护植物的图片。测试还包括各App对不同气候区物种的识别能力、对不同生长型植物的识别能力、对国家保护植物的识别能力 。

        各App的识别能力各有侧重,但总体来说 ,花伴侣、形色、花帮主、百度识图这4款App的准确率更高 ,与微软识花、植物识别、花卉识别 、发现识花4款App明显分成了两大组。

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        ▲国内8款常用植物识别软件对于不同生长型识别到种(a)、属(b) 、科(c)的比例

        在植物识别App出现前 ,植物识别主要靠专家鉴定、查植物志、网络论坛等。拍照识别的植物识别App的出现,对园林、科研及科普工作者甚至普通民众,都意义重大。许多植物识别App有多样的功能模块,获取植物的叶、花、种子等特征后 ,就能生成结果,包括中文学名 、拉丁名、俗名、用途、民俗故事、栽培技巧等,既有查询功能,也可作为植物知识库 。如果自身有一定分类学基础,能理解术语、甄别识别的结果 ,植物识别App能发挥很好的作用。

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        随着深度学习算法的应用,图像分类精度提高,软件在部分数据集上可以超越人眼的能力。但这并不代表软件可以取代植物分类学者。因为识别植物只是分类学最基础的一步 ,更深一步的分析,如种以下的鉴别、植物的进化地位等 ,植物识别App都无法实现。而且,分类学者的研究对象通常是植物识别App数据库外的不常见植物 ,鉴定只能由专家完成。

        各个植物识别App都在不断更新和发展,在不同情况下每个App的准确率有一定差异,可考虑交叉使用,相互弥补,提高可信度 。识别准确率测试有太多不确定因素 ,本次结果只能代表部分事实。为了便于更多人可进行重复测试,作者已将鉴定准确的400张照片上传至NSII服务器( https://www.nsii.org.cn/2017/testPhoto.php/ ) 。

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        ▲本文作者团队

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