[目的/意义]针对小麦叶片病虫害在自然环境下形态和颜色特征较为复杂、区分度较低等特点,提出一种高质量高效的病虫害检测模型,即YOLOv8-SS (You Only Look Once Version 8-SS),为病虫害的预防与科学化治理提供准确的依据。[方法]基于YO...[目的/意义]针对小麦叶片病虫害在自然环境下形态和颜色特征较为复杂、区分度较低等特点,提出一种高质量高效的病虫害检测模型,即YOLOv8-SS (You Only Look Once Version 8-SS),为病虫害的预防与科学化治理提供准确的依据。[方法]基于YOLOv8算法,采用改进的轻量级卷积神经网络ShuffleNet V2作为主干网络提取图像特征即YOLOv8-S,在保持检测精度的同时,减少模型的参数数量和计算负载;在此基础上增加小目标检测层和注意力机制SEnet (Squeeze and Excitation Network),对YOLOv8-S进行改进,在不降低检测速度和不损失模型轻量化程度的情况下提高检测精度,提出YOLOv8-SS小麦叶片病虫害检测模型。[结果与讨论]YOLOv8-SS模型在实验数据集上的平均识别精度和检测准确率分别达89.41%和91.00%,对比原模型分别提高10.11%和7.42%。因此,本研究所提出的方法可显著提高农作物病虫害的检测鲁棒性,并增强模型对小目标图像特征的提取能力,从而高效准确地进行病虫害的检测和识别。[结论]本研究使用的方法具有广泛适用性,可应用于大规模农作物病虫害检测的实际场景中。展开更多
针对水稻病虫害检测精度低、速度慢、模型复杂度高、部署困难等问题,改进了YOLOv4目标检测算法,结合轻量化GhostNet网络,提出了一种基于改进的YOLOv4-GhostNet水稻病虫害识别方法:1)利用幻象模块代替普通卷积结构,替换主干特征提取网络C...针对水稻病虫害检测精度低、速度慢、模型复杂度高、部署困难等问题,改进了YOLOv4目标检测算法,结合轻量化GhostNet网络,提出了一种基于改进的YOLOv4-GhostNet水稻病虫害识别方法:1)利用幻象模块代替普通卷积结构,替换主干特征提取网络CSPDarkNet53,构建GhostNet模块进行图像的特征提取;2)改进YOLOv4网络的加强特征提取部分PANet结构;3)结合迁移学习与YOLOv4网络训练技巧。通过试验将YOLOv4及其MobileNet系列轻量化网络与Faster-RCNN系列网络和SSD系列网络进行对比,结果表明,改进的YOLOv4-GhostNet模型平均准确率达到79.38%,检测速度可达1 s 34.51帧,模型权重大小缩减为42.45 MB,在保持检测精度达到较高水平的同时模型参数量大幅度降低,适用于部署在计算能力不足的嵌入式设备上。展开更多
文摘[目的/意义]针对小麦叶片病虫害在自然环境下形态和颜色特征较为复杂、区分度较低等特点,提出一种高质量高效的病虫害检测模型,即YOLOv8-SS (You Only Look Once Version 8-SS),为病虫害的预防与科学化治理提供准确的依据。[方法]基于YOLOv8算法,采用改进的轻量级卷积神经网络ShuffleNet V2作为主干网络提取图像特征即YOLOv8-S,在保持检测精度的同时,减少模型的参数数量和计算负载;在此基础上增加小目标检测层和注意力机制SEnet (Squeeze and Excitation Network),对YOLOv8-S进行改进,在不降低检测速度和不损失模型轻量化程度的情况下提高检测精度,提出YOLOv8-SS小麦叶片病虫害检测模型。[结果与讨论]YOLOv8-SS模型在实验数据集上的平均识别精度和检测准确率分别达89.41%和91.00%,对比原模型分别提高10.11%和7.42%。因此,本研究所提出的方法可显著提高农作物病虫害的检测鲁棒性,并增强模型对小目标图像特征的提取能力,从而高效准确地进行病虫害的检测和识别。[结论]本研究使用的方法具有广泛适用性,可应用于大规模农作物病虫害检测的实际场景中。
文摘针对水稻病虫害检测精度低、速度慢、模型复杂度高、部署困难等问题,改进了YOLOv4目标检测算法,结合轻量化GhostNet网络,提出了一种基于改进的YOLOv4-GhostNet水稻病虫害识别方法:1)利用幻象模块代替普通卷积结构,替换主干特征提取网络CSPDarkNet53,构建GhostNet模块进行图像的特征提取;2)改进YOLOv4网络的加强特征提取部分PANet结构;3)结合迁移学习与YOLOv4网络训练技巧。通过试验将YOLOv4及其MobileNet系列轻量化网络与Faster-RCNN系列网络和SSD系列网络进行对比,结果表明,改进的YOLOv4-GhostNet模型平均准确率达到79.38%,检测速度可达1 s 34.51帧,模型权重大小缩减为42.45 MB,在保持检测精度达到较高水平的同时模型参数量大幅度降低,适用于部署在计算能力不足的嵌入式设备上。