农业机械学报

北大核心,CA,JST,EI,CSCD

国内刊号:11-1964/S

国际刊号:1000-1298

农业机械学报杂志2020年第2期:基于卷积神经网络的草莓识别方法

发布日期:

作者:刘小刚,范诚,李加念,高燕俐,章宇阳,杨启良

单位:昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,昆明理工大学,

关键词:草莓; 图像识别; 目标检测; YOLO; RetinaNet; 深度学习

基金:国家自然科学基金项目(51769010、51979133、51469010)

针对目前草莓识别定位大多在简单环境下进行、识别效率较低的问题,提出利用改进的YOLOv3识别方法在复杂环境中对草莓进行连续识别检测。通过训练大量的草莓图像数据集,得到最优权值模型,其测试集的精度均值(MAP)达到87.51%;成熟草莓的识别准确率为97.14%,召回率为94.46%;未成熟草莓的识别准确率为96.51%,召回率为93.61%。在模型测试阶段,针对夜晚环境下草莓图像模糊的问题,采用伽马变换得到的增强图像较原图识别正确率有显著提升。以调和平均值(?F?)作为综合评价指标,对比多种识别方法在不同果实数量、不同时间段及视频测试下的实际检测结果,结果表明,YOLOv3算法?F?值最高,每帧图像的平均检测时间为34.99?ms,视频的平均检测速率为58.1?f/s,模型的识别正确率及速率均优于其他算法,满足实时性要求。同时,该方法在果实遮挡、重叠、密集等复杂环境下具有良好的鲁棒性。

来源:2020年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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