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基于轻量化网络与注意力机制的育肥猪采食行为识别方法研究

2023-01-11分类号:TP391.41;S828

【作者】陆舟  沈明霞  刘龙申  薛鸿翔  丁奇安  陈佳  
【部门】南京农业大学工学院/江苏智慧牧业装备科技创新中心  
【摘要】[目的]针对育肥猪采食行为识别误差大、检测速度慢等问题,提出一种具有轻量化结构的育肥猪采食行为检测模型,实现对育肥猪采食行为的快速检测与采食时长统计。[方法]以YOLO v5L目标检测算法为基础,构建侧视视角下的猪只采食行为检测模型。对比更换不同轻量化主干网络后对模型检测效果的影响,选取性能最优的模型;改进ShuffleNet V2网络结构基本单元,采用Mish激活函数提高模型泛化能力与推理速度,引入SE注意力机制给予目标特征更高的权重以提高目标识别精度;对比模型增加非营养性访问行为检测前、后的采食行为识别准确率。[结果]优化后的育肥猪采食行为检测模型大小为38.2 MB,计算量为37.8 GFLOPs,视频检测平均帧耗时7.6 ms。与非营养性访问行为进行区分识别后,猪只采食行为检测识别准确率为96.4%,召回率为92.5%。模型检测采食时长与人工统计采食时长相对误差为6.1%。[结论] 改进的YOLO v5L-ShuffleNet网络模型检测速度和模型大小均能满足实际生产需求,可在复杂养殖环境中全天候识别育肥猪采食行为。
【关键词】育肥猪  采食行为  轻量化模型  YOLO v5L  实时监测
【基金】江苏省科技计划项目(BE2019382)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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