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基于边缘计算的柑橘果实识别系统的设计

2021-12-25分类号:S666;TP391.41

【作者】黄河清  胡嘉沛  李震  魏志威  吕石磊  
【部门】华南农业大学电子工程学院(人工智能学院)  国家柑橘产业技术体系机械化研究室  广东省农情信息监测工程技术研究中心  人工智能与数字经济广东省实验室  
【摘要】针对当前柑橘果实目标检测模型多数需在服务器上运行,难以直接在果园部署且识别实时性较差等问题,设计了基于边缘计算设备的便携式柑橘果实识别系统。该系统由优化的目标检测模型和嵌入式智能平台组成;通过扩展YOLOv4–Tiny目标检测算法,将所有批量归一化层合并到卷积层,加快模型前向推理速度;采用多尺度结构并使用K–means聚类方法获得柑橘数据集的先验框大小,使网络模型对柑橘果实识别具有更强的鲁棒性;使用GIOU距离度量损失函数,使网络模型更加关注柑橘图像中重叠遮挡的区域。将改进算法部署到嵌入式平台Jetson nano,试验结果表明,识别系统对柑橘果实的识别平均准确率达93.01%,单幅图片的推断时间约为150 ms,对视频的识别速率为16帧/s。
【关键词】柑橘  果实识别系统  边缘计算
【基金】广东省科学技术厅项目(2019B020223001、2021A1515010923);; 国家自然科学基金项目(31971797);; 现代农业产业技术体系建设专项(CARS–26)
【所属期刊栏目】湖南农业大学学报(自然科学版)
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