农业机械学报

作者：梁秀英，刘欢，米盼盼，边银丙，杨万能

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,

关键词：香菇菌棒;菌丝生长长度;PP-liteseg;Jetson Orin Nano;模型轻量化;表型

基金：山东省重点研发计划项目（2022CXGC010609）、国家自然科学基金项目（U21A20205）和湖北洪山实验室重大项目（2022hszd024）

针对香菇育种过程中表型性状考察困难、人工测量费时费力的问题，提出一种适用于Jetson Orin Nano平台部署的香菇菌棒表型测量方法。使用手机和工业相机对3种不同数据来源的香菇菌棒进行图像采集，标注香菇菌落数据集并进行增强；比较了Bisenet、Stdcseg、U-net、Deeplabv3p、PP-liteseg 5个分割模型在Test-A、Test-B和Test-C测试集上的分割效果，结果表明PP-liteseg的普适性优于其他网络，PP-liteseg分割模型在3个测试集上的平均交并比超过97.53%，平均像素准确率高于99.49%，推理单幅图像耗时660 ms；为进一步平衡模型准确性和实时性，采用量化蒸馏方式对PP-liteseg模型进行压缩，并部署到Jetson Orin Nano平台上，压缩后的模型在Test-B测试集上的平均交并比和平均像素准确率分别为97.50%和99.51%，推理单幅图像耗时43.63 ms，比压缩前缩短近64%；采用PP-liteseg分割香菇菌棒图像，提取菌落表型，再根据菌落径向长度和轴向宽度得到菌丝生长长度，与人工测量值相比，菌丝生长长度平均绝对百分比误差、均方根误差和决定系数分别为1.874%、0.148 cm、0.918；采用该方法测量了6个菌株在连续4 d内的菌丝生长长度，结果表明，6个菌株的菌丝生长速度无论在单日还是在整个培养期内均有差异，其中49号和168号菌株差异最大。研究表明，本文方法适用于香菇菌棒表型测量，并能够以良好的准确性和实时性在Jetson Orin Nano平台上运行。

来源：2025年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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