农业机械学报

作者：郑子秋，宋彦，陈霖，张航，宁井铭

单位：安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,

关键词：茶芽;目标检测;奇异值分解;少量样本;遗传算法;YOLOX

基金：国家重点研发计划项目（2021YFD1601102）和安徽省自然科学基金项目（2308085MC84）

构建大规模茶芽目标检测数据集是一项耗时且繁琐的任务，为了降低数据集构建成本，探索少量标注样本的算法尤为必要。本文提出了YSVD-Tea (YOLO singular value decomposition for tea bud detection)算法，通过将预训练模型中的基础卷积替换为3个连续的矩阵结构，实现了对YOLOX算法结构的重构。通过维度变化和奇异值分解操作，将预训练权重转换为与重构算法结构相对应的权重，从而将需要进行迁移学习的权重和需要保留的权重分离开，实现保留预训练模型先验信息的目的。在3种不同数量的数据集上分别进行了训练和验证。在最小数量的1/3数据集上，YSVD-Tea算法相较于改进前的YOLOX算法，mAP提高20.3个百分点。对比测试集与训练集的性能指标，YSVD-Tea算法在测试集与训练集的mAP差距仅为21.9%，明显小于YOLOX的40.6%和Faster R-CNN的55.4%。在数量最大的数据集上，YOLOX算法精确率、召回率、F1值、mAP分别为86.4%、87.0%、86.7%和88.3%，相较于对比算法均最高。YSVD-Tea在保证良好性能的同时，能够更好地适应少量标注样本的茶芽目标检测任务。

来源：2024年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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