Evaluación Comparativa de Redes Neuronales Convolucionales ResNet-50 y MobileNet-v2 para el Diagnóstico de Enfermedades Foliares en Cultivos de Maíz

Comparative Evaluation of ResNet-50 and MobileNet-v2 Convolutional Neural Networks for Diagnosing Foliar Diseases in Corn Crops

José Ruiz Tamayo*
Tecnológico Nacional de México / ITS de Purísima del Rincón, México 
ORCID 0000-0002-4837-3696

Zitlali Antonio Godínez
Tecnológico Nacional de México / ITS de Purísima del Rincón, México
ORCID 0009-0001-3679-5568

Fátima del Pilar Becerra Mendoza
Tecnológico Nacional de México / ITS de Purísima del Rincón, México 
ORCID 0009-0006-1788-2697

Erick Rojas Mancera
Tecnológico Nacional de México / ITS de Purísima del Rincón, México
ORCID 0000-0002-5965-9120

Rosa Jazmín Trasviña Osorio
Tecnológico Nacional de México / ITS de Purísima del Rincón, México
ORCID 0000-0003-0895-2009

Luis Fernando Villanueva Jiménez 
Tecnológico Nacional de México / ITS de Purísima del Rincón, México 
ORCID 0000-0002-8411-072X

Susana Almanza Rangel 
Tecnológico Nacional de México / ITS de Purísima del Rincón, México
ORCID 0009-0001-5023-7415

Recibido: 4 de octubre de 2024 | Aceptado: 14 de octubre de 2024 | Publicado en línea: 17 de octubre de 2024 |

Cómo citar:
Ruiz-Tamayo, J., Antonio-Godínez, Z., Becerra-Mendoza, F. P., Rojas-Mancera, E., Trasviña-Osorio, R. J., Villanueva-Jiménez, L. F., y Almanza-Rangel, S. (2024). Evaluación Comparativa de Redes Neuronales Convolucionales ResNet-50 y MobileNet-v2 para el Diagnóstico de Enfermedades Foliares en Cultivos de Maíz. Revista de Ciencia Básica, Humanidades, Arte y Educación, 2(8), 47-54.
DOI

Resumen:
El sector agrícola mexicano se enfrenta constantemente a condiciones que afectan la productividad de los cultivos como lo son las condiciones climáticas adversas y la presencia de plagas y vectores. Este estudio evalúa el uso de dos redes neuronales convolucionales (CNNs), la red MobileNet-v2 y la red ResNet-50, en cuanto a su capacidad de una mejor detección y clasificación de enfermedades foliares en plantas de maíz. La metodología para el desarrollo de esta investigación incluyó la captura de imágenes de alta calidad en condiciones controladas, utilizando una cabina estandarizada para fotografiar las muestras. Las imágenes obtenidas fueron preprocesadas para optimizar su claridad, eliminando ruido y segmentando fondos. Posteriormente, se entrenaron ambas redes CNNs con un conjunto de datos homogéneo. Se obtuvieron resultados favorables en  el reconocimiento de enfermedades donde la red MobileNet-v2 alcanzó una precisión del 90% en la clasificación correcta de enfermedades en plantas de maíz. La red ResNet-50 logró una precisión del 95%. La red MobileNet-V2 brindó un menor desgaste computacional y la red ResNet-50 alcanzó una mayor precisión. Se concluye que ambas redes presentan ventajas en la detección de enfermedades como el virus del estriado del maíz (MSV), la roya, y afectaciones por plagas, generando una validación de herramientas que pueden ser usadas en una mejora en la toma de decisiones en la gestión de la productividad agrícola.

Palabras clave:
Redes neuronales convolucionales; enfermedades del maíz; productividad agrícola; preprocesamiento de imágenes; clasificación de imágenes.



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