daiv05/corn-leaf-diseases-pests-and-deficiencies

Corn Leaf Diseases, Pests and Deficiencies

Dataset de imágenes de hojas de maíz para la clasificación de enfermedades, plagas y deficiencias nutricionales. Forma parte de Doctor Maíz, un sistema de diagnóstico offline pensado para pequeños agricultores de El Salvador.

Sobre este corpus se entrenó el modelo desplegado en la aplicación móvil del proyecto: EfficientNet-Lite0 cuantizado a Int8, de 3.5 MB, con macro-F1 de 0.9468 sobre un conjunto de prueba independiente de 5 015 imágenes.

Enlaces

• Repositorio del proyecto: https://github.com/daiv05/maize-doctor-classifier
• Documentación del dataset y del proyecto (por ahora solo en español): https://doctor-maiz.deras.dev/
• Notebook de análisis exploratorio (EDA) completo: notebooks/01_eda.ipynb
• Dataset de segmentación de instancias de hoja, del mismo proyecto: daiv05/corn-leaf-instance-segmentation

Ficha técnica

Campo	Valor
Total de imágenes	33 437
Número de clases	9
Entornos de captura	lab 3 551 · real 29 886
Duplicados eliminados (pre-limpieza)	8 538 imágenes en 8 050 grupos (pHash, imagededup)
Formato	JPEG/JPG mayoritariamente, algunos PNG
Resolución	Heterogénea — ancho/alto entre 54 px y 5184 px (mediana 640×640 px)
Tamaño total en disco	~19 GB

Licencia y procedencia

El corpus no es una obra original: consolida ocho fuentes públicas de imágenes de maíz, cada una con su propia licencia. Tres de ellas —Maize in Field, Maize Diseases (PlantVillage) y CropDG Unified Multidomain— se publican bajo CC BY-NC-SA 4.0. Su cláusula ShareAlike obliga a que cualquier obra derivada mantenga los mismos términos, y su cláusula NonCommercial prohíbe el uso comercial. Por eso el conjunto agregado se publica bajo CC BY-NC-SA 4.0: es la licencia más restrictiva de las fuentes combinadas, y no puede relajarse aguas abajo.

En la práctica esto significa que el dataset puede usarse para investigación, docencia y trabajo académico, con atribución, pero no para productos o servicios comerciales, y que cualquier redistribución o derivado debe conservar la misma licencia.

El código del proyecto que produce y consume este dataset sí es MIT; la licencia del código y la de los datos son independientes. El detalle de licencia por fuente está documentado en la tabla de datasets del repositorio.

Estructura del repositorio

Las imágenes se distribuyen en shards .tar (clean-00000.tar … clean-00022.tar, ~800 MB cada uno) en lugar de archivos sueltos: son ~33 k imágenes, y publicarlas como blobs individuales haría que cada descarga completa implicara ~33 k peticiones HTTP.

Dentro de cada shard, las imágenes conservan el árbol <clase>/<entorno>/<archivo>, así que al extraerlos todos sobre un mismo directorio se reconstruye:

<clase>/
├── lab/
└── real/

Se incluye además metadata ligera (sin bytes de imagen):

Archivo	Contenido
metadata.csv	file_name, label, environment — una fila por imagen
dataset_infos.json	Esquema, clases y conteos por clase/entorno

El entorno (lab/real) viaja tanto en la ruta como en metadata.csv, y además está codificado en el nombre de cada archivo (..._lab_... / ..._real_...).

Descarga

from huggingface_hub import snapshot_download
import tarfile, pathlib

destino = pathlib.Path("clean")
snapshot_download(
    repo_id="daiv05/corn-leaf-diseases-pests-and-deficiencies",
    repo_type="dataset",
    local_dir=destino,
)
for tar_path in sorted(destino.rglob("*.tar")):
    with tarfile.open(tar_path) as tf:
        tf.extractall(destino, filter="data")
    tar_path.unlink()

En el repositorio del proyecto esto está automatizado en scripts/dataset/download_dataset.py (make download-dataset).

Clases y distribución

Clase	Total	Lab	Real	% lab	% del dataset
healthy — hoja sana	8 744	0	8 744	0 %	26.15 %
northern_corn_leaf_blight — tizón foliar norteño	6 830	888	5 942	13.0 %	20.43 %
lethal_necrosis — necrosis letal del maíz (MLN)	6 415	0	6 415	0 %	19.19 %
fall_armyworm — gusano cogollero	4 857	0	4 857	0 %	14.53 %
common_rust — roya común	2 256	2 150	106	95.3 %	6.75 %
gray_leaf_spot — mancha gris de la hoja	1 930	513	1 417	26.6 %	5.77 %
phosphorus_deficiency — deficiencia de fósforo	938	0	938	0 %	2.81 %
nitrogen_deficiency — deficiencia de nitrógeno	846	0	846	0 %	2.53 %
potassium_deficiency — deficiencia de potasio	621	0	621	0 %	1.86 %

El dataset presenta un desbalance severo: healthy supera en ~14.1× a potassium_deficiency. Se recomienda usar muestreo ponderado (WeightedRandomSampler) y/o augmentation adicional para las clases minoritarias en lugar de solo re-ponderar la loss.

Condiciones de captura (lab vs. real)

Contexto	Descripción
lab	Fondo uniforme (negro/blanco/gris), entorno controlado, iluminación artificial, distancia corta y constante. Típico de PlantVillage.
real	Campo abierto, fondo natural variable, iluminación solar variable, diversidad de distancias y ángulos.

common_rust es la clase con mayor sesgo de dominio: 95.3 % de sus imágenes provienen de laboratorio, con fondo uniforme. Un modelo entrenado sin cuidado podría aprender a reconocer el fondo en vez de los síntomas foliares reales.

Sesgo de procedencia: la advertencia importante

El riesgo mayor de este corpus no es el desbalance de clases sino la fuga por procedencia. Las clases provienen de repositorios distintos, y cada repositorio tiene su propia cámara, iluminación y fondo. Una partición estratificada clásica deja imágenes de la misma fuente a ambos lados del split, y el modelo puede resolver la tarea reconociendo el origen de la foto en lugar de la lesión foliar.

En el proyecto esto se midió: con partición estratificada el macro-F1 sobre test es 0.9468, pero al evaluar con leave-one-source-out —entrenando sin una fuente y evaluando sobre ella— cae a 0.6026 ± 0.1240. La diferencia entre ambas formas de partir los datos pesa más de 66 desviaciones estándar, mientras que cualquier ajuste de hiperparámetros mueve entre 1 y 2.

Quien use este dataset debería reportar, junto a su métrica, cómo particionó: una cifra alta bajo partición estratificada no predice el comportamiento en una parcela nueva.

Splits

El dataset se publica sin división train/val/test: los splits se generan de forma reproducible en el proyecto (scripts/pipeline/create_splits.py, semilla 42, estratificación por label + environment, deduplicación por SHA-256). Esto permite regenerarlos con distintos criterios —incluida la partición agrupada por fuente descrita arriba— sin volver a publicar las imágenes.

Resolución de las imágenes

Medido sobre una muestra estratificada de 3 466 imágenes (hasta 400 por clase):

Métrica	Mínimo	Mediana	Máximo
Ancho (px)	54	640	5 184
Alto (px)	54	640	5 184
Megapíxeles	0.003	0.410	20.155
Aspect ratio (w/h)	0.34	1.00	4.11

Las imágenes de la fuente corn_leaf_roboflow ya vienen fijas a 640×640 px; el resto conserva su resolución original.

Cita

Si usas este dataset, cita el proyecto y respeta además las licencias de las fuentes originales:

@misc{doctormaiz2026corn,
  title  = {Corn Leaf Diseases, Pests and Deficiencies},
  author = {Rivas Fuentes, Josias Abner and Deras Cerros, David Alejandro and Rosales Molina, Elmer Edenilson},
  year   = {2026},
  note   = {Universidad de El Salvador},
  howpublished = {\url{https://huggingface.co/datasets/daiv05/corn-leaf-diseases-pests-and-deficiencies}}
}