农业机械学报

作者：马义东，冯腾潇，金鑫，刘国维，李心平，齐翀

单位：河南科技大学,河南科技大学,河南科技大学,珠海益品农业科技有限公司,河南科技大学,河南科技大学,

关键词：植物工厂;水培生菜;视觉检测;深度学习;低损采收

基金：河南省科技攻关项目（252102111178）和国家自然科学基金项目（52105252）

水培生菜是植物工厂主要栽培作物，菜叶柔嫩且分散交错，机械采收易出现菜叶损伤等问题。本文提出水培生菜叶展及叶面交错点视觉检测方法，并用于生菜柔性抓取参数调控。开展了基于水培生菜边缘轮廓提取的叶展视觉检测方法研究，实现相邻水培生菜重叠状态下叶展视觉检测。为提升水培生菜叶面交错点识别效果，分析了YOLO v5s、YOLO v5s-SimAM、YOLO v5s-SENet、YOLO v5s-CA对叶面交错点识别准确率等参数的影响，并结合生菜叶展检测结果筛选叶面交错点，获取生菜柔性抓取角度。结果表明：水培生菜叶展视觉检测相对误差平均值为2.46%；YOLO v5-CA模型对叶面交错点视觉识别效果最佳，识别准确率为94.1%,召回率为91.0%，平均精度均值为93.8%。在水培生菜特征视觉检测基础上，开展了采收验证试验并利用高速摄影进行分析，试验结果表明，采收成功率为97.23%，采收损伤程度为4.08%，实现了水培生菜低损伤柔性采收。

来源：2025年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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