南昌大学杨大勇副教授等:基于改进YOLOv8n的茶叶嫩稍检测方法

作者:    来源:    时间:2024-09-23
   

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《农业工程学报》2024年第40卷第12期刊载了南昌大学等单位杨大勇、黄正栎、郑昌贤、陈宏涛与江新凤的论文——“基于改进YOLOv8n的茶叶嫩稍检测方法”。该研究由江西省现代农业产业技术体系(项目号:JXARS-02)等资助。


引文信息:杨大勇,黄正栎,郑昌贤,等. 基于改进YOLOv8n的茶叶嫩稍检测方法[J]. 农业工程学报,202440(12)165-173.

DOI:  10.11975/j.issn.1002-6819.202401155

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研究目的与方法:

针对名优茶智能采摘中茶叶嫩梢识别精度不足的问题,该研究对YOLOv8n模型进行优化。首先,在主干网络中引入动态蛇形卷积(dynamic snake convolution,DSConv),增强模型对茶叶嫩梢形状信息的捕捉能力;其次,将颈部的路径聚合网络(path aggregation network,PANet)替换为加权双向特征金字塔网络(bi-directional feature pyramid network,BiFPN),强化模型的特征融合效能;最后,在颈部网络的每个C2F模块后增设了无参注意力模块(simple attention module,SimAM),提升模型对茶叶嫩梢的识别关注度。

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结果与结论:

试验结果表明,改进后的模型比原始模型的精确率(precision,P)、召回率(recall,R)、平均精确率均值(mean average precision,mAP)、F1得分F1 score,F1)分别提升了4.2、2.9、3.7和3.3个百分点,推理速度为42 帧/s,模型大小为6.7 MB,满足低算力移动设备的部署条件。与Faster-RCNN、YOLOv5n、YOLOv7n和YOLOv8n目标检测算法相比,该研究提出的改进模型精确率分别高出57.4、4.4、4.7和4.2个百分点,召回率分别高出53.0、3.6、2.8和2.9个百分点,平均精确率均值分别高出58.9、5.0、4.6和3.7个百分点,F1得分分别高出了56.8、3.9、3.7和3.3个百分点,在茶叶嫩梢检测任务中展现出了更高的精确度和更低的漏检率,能够为名优茶的智能采摘提供算法参考。

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来源:丨《农业工程学报》编辑部