Development of Mobile Phone Application for Characterization of Sugarcane Reaction to Red Rot Disease in Breeding Program

Authors

  • Krongsap Sangthong Faculty of Agriculture at Kamphaeng Saen, Kasetsart University, Kamphaeng Saen Campus
  • Ratana Tangwongkit Department of Farm Mechanics, Faculty of Agriculture at Kamphaeng Saen, Kasetsart University, Kamphaeng Saen Campus
  • Pavit Tangwongkit Department of Farm Mechanics, Faculty of Agriculture at Kamphaeng Saen, Kasetsart University, Kamphaeng Saen Campus

Keywords:

ปรับปรุงพันธุ์อ้อย, โรคเน่าแดง, แอปพลิเคชัน, ประมวลผลภาพ

Abstract

The selection of resistant sugarcane varieties depends on testing the cuttings' reaction to the causal fungus, followed by visually scoring the severity of symptoms, which may yield inaccurate results. The visual scoring method may yield inaccurate results. This research addresses this limitation by introducing the Redrot Application for Android phones, version 5 and above. The application utilizes image processing algorithms to assess the reaction of 200 sugarcane varieties to red rot disease. Disease reactions were characterized based on visual assessments by experts, considering three parts: the distance of fungus move through nodes, the size of the red area, and the appearance of red color. The collected data were used to calculate symptom level scores and group resistance reaction characteristics. The program reads and analyzes image results using Python and the OpenCV2 library, incorporating traditional feature extraction, geometry feature extraction, and image segmentation for size and wound detection, including processes such as contouring and morphological operations. Color analysis is performed using Histogram analysis. The confusion matrix was employed to evaluate the prediction results, revealing an application accuracy of 92.50 percent, a recall value of 0.65, a precision value of 0.74, and a balanced F1 score of 0.69. The findings indicate that the application enhances accuracy and efficiency, reducing errors associated with human visual result interpretation. The program processes and displays reaction characteristics promptly upon capturing or loading images for each experimental sugarcane cane

References

ชัยวัช โซวเจริญสุข. 2566. แนวโน้มธุรกิจ/อุตสาหกรรม ปี 2566-2568. (ระบบออนไลน์). แหล่งข้อมูล: https://www.krungsri.com/th/research/industry/industry-outlook/agriculture/sugar/io/sugar-2023-2025 (11 สิงหาคม 2566).

วีรกรณ์ แสงไสย์, เบญจวรรณ รัตวัตร์ และ รวีวรรณ เชื้อกิตติศักิด์. 2563. การระบุชนิดเชื้อสาเหตุโรคแส้ดำและโรคเน่าแดงในอ้อยโดยลักษณะสัณฐานวิทยาและวิธีอณูชีววิทยาและการพัฒนาการประเมินการเกิดโรคที่รวดเร็ว. วารสารแก่นเกษตร ฉบับพิเศษ 1: 646-655.

สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย. 2561. โครงการพัฒนาเพื่อปรับโครงสร้างการปรับปรุงพันธุ์อ้อยและพัฒนาระบบการบริหารจัดการการผลิตอ้อยอย่างครบวงจร ปีงบประมาณ 2561. รายงานผลงานวิจัย. สำนักงานอ้อยและน้ำตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม. 362 หน้า.

Inchaya Ku., Wi. Notawat and Pi. Prasomsab. 2022. Sugar cane red stripe disease detection using YOLO CNN of deep learning technique. Engineering access 8 (2): 192-197.

Kundu, R. 2022. F1 score in machine learning: intro & calculation. (Online). Available source: https://www.v7labs.com/blog/f1-score-guide (May 21, 2023).

Mohanraj, D., P. Padmanaban and R. Viswanathan. 2012. Screening for red rot resistance in sugarcane. Functional Plant Science and Biotechnology 6 (2): 51-62.

Reddy, G.P.O. 2018. Digital image processing: Principles and Applications. pp. 101-126. In: Reddy, G., Singh, S. (eds). Geospatial Technologies in Land Resources Mapping, Monitoring and Management. Geotechnologies and the Environment. Springer, Cham.

Satyendra, N. M., R. Kunal., D. Sanket., M. Subhranil., D. Subrata., R. B. Ashis and C. Ashis. 2021. Development of disease scoring system for severity analysis of late blight of potato based on image processing approach. Cohesive Journal of Microbiology & Infectious Disease 5: 1-7.

Srinivasan, K.V. and N.R. Bhat. 1961. Red rot of sugarcane criteria for grading resistance. Journal of Indian Biological Society 40: 566-577.

Downloads

Published

2025-07-30

Issue

Section

Research article Academic article and Review article