农业机械学报

作者：王玲，张旗，冯天赐，王一博，李雨桐，陈度

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,北大荒农业服务集团黑龙江农机服务有限公司,中国农业大学,

关键词：小麦;籽粒计数;目标检测;离散度等级;电磁振动;YOLO v7-ST

基金：中国农业大学横向课题项目（69193028）

针对小麦考种过程中籽粒堆积、粘连和遮挡现象导致计数准确率低等问题，本文基于电磁振动原理设计了高通量小麦籽粒振动分离装置，通过分析受力探讨了籽粒离散分离程度的主要影响因素，并引入二阶离散系数建立了籽粒离散度等级评价方法。在此基础上，引入Swin Transformer模块构建YOLO v7-ST模型，对不同离散度等级下小麦籽粒进行计数性能测试。试验结果表明，YOLO v7-ST模型在3种离散度等级下平均计数准确率、F1值和平均计数时间的总平均值分别为99.16%、93%和1.19s，相较于YOLO v7、YOLO v5和Faster R-CNN模型，平均计数准确率分别提高1.03、2.34、15.44个百分点，模型综合评价指标F1值分别提高2、3、16个百分点，平均计数时间较YOLO v5和Faster R-CNN分别减少0.41s和0.36s，仅比YOLO v7模型增大0.09s。因此，YOLO v7-ST模型可实现多种离散度等级下不同程度籽粒遮挡和粘连问题的准确快速检测，大幅提高小麦考种效率。

来源：2023年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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