农业机械学报

作者：韩丁，王斌，王亮，侯越诚，田虎强，张世龙

单位：内蒙古大学,内蒙古大学,内蒙古大学；复旦大学,内蒙古大学,内蒙古大学,内蒙古大学,

关键词：羊脸表情;疼痛识别;深度学习;改进VGGNet;羊脸数据集

基金：国家自然科学基金项目（31660678）和内蒙古自治区科技重大专项（2021ZD0019-4）

针对目前人工识别羊个体疼痛过程中存在的经验要求高、识别准确率低、消耗成本高、延误疾病治疗等问题，引入当前主流图像分类网络VGGNet（Visual geometry group network）对有疼痛和无疼痛的羊脸表情进行识别，提出一种基于改进VGGNet的羊脸痛苦表情识别算法，改进后的网络为STVGGNet（Spatial transformer visual geometry group network）。该算法将空间变换网络引入VGGNet，通过空间变换网络增强对羊脸痛苦表情特征区域的关注程度，提高对羊脸痛苦表情的识别准确率。本文对原有的羊脸表情数据集进行了扩充，新增887幅羊脸表情图像。但是新的数据集图像数量仍然较少，所以本文利用ImageNet数据集进行迁移学习，微调后用来自动分类有痛苦和无痛苦的羊脸表情。对羊面部表情数据集的实验结果表明，使用STVGGNet实现的最佳训练准确率为99.95%，最佳验证准确率为96.06%，分别比VGGNet高0.15、0.99个百分点。因此，本文采用的模型在羊脸痛苦表情识别中有非常好的识别效果并且具有较强的鲁棒性，为畜牧业中羊的疾病检测智能化发展提供了技术支撑。

来源：2022年第6期

《农业机械学报》期刊编辑部

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