农业机械学报

作者：李善军，宋竹平，梁千月，孟亮，余勇华，陈耀晖

单位：华中农业大学,华中农业大学,华中农业大学,华中农业大学,华中农业大学,华中农业大学,

关键词：柑橘;实蝇;X射线;RGB图像;多模态数据融合;无损检测

基金：国家重点研发计划项目（2020YFD1000101、2021YFD1400802-4）、财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目（CARS-26）、柑橘全程机械化科研基地建设项目（农计发［2017］19号）和湖北省农业科技创新行动项目

实蝇侵染柑橘流入市场会造成巨大的经济损失，因此需要在商品化处理阶段对其全面筛除。针对柑橘在实蝇侵染早期没有明显外部特征，人工抽样检测效率低、筛除难的问题，探索了在生产线上同时搭载农业X光机与RGB相机进行无损检测的可行性，提出了基于X-ray（X光）和RGB图像的多模态数据融合方法，建立了CNN-LSTM检测模型，实现了实蝇侵染柑橘高精度无损检测。模拟了柑橘在生产线上滚动并被拍摄6幅X-ray和RGB序列图像的过程，构建了实蝇侵染柑橘的多源数据集，融合了不同模态的实蝇侵染特征信息，提升了实蝇侵染柑橘检测模型的检测能力，并对比了ResNet18-LSTM、GoogleNet-LSTM、SqueezeNet-LSTM、MobileNetV2-LSTM轻量化检测模型，验证了多模态数据融合方法的有效性。研究结果表明，提出的多模态数据融合实蝇侵染柑橘方法比单模态检测方法检测性能更加优异，其中ResNet18-LSTM检测准确率最高，多模态的图像融合和特征融合方法检测准确率分别达到97.3%和95.7%，单模态X-ray和RGB检测方法准确率分别为93.2%和89.3%。本研究可为实蝇侵染柑橘在线无损检测技术与装备的研究提供理论支撑。

来源：2023年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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