基于改进YOLOv8的轻量级复杂环境苹果叶片病害检测方法
2024-06-20分类号:TP183;TP391.41;S436.611
【部门】四川农业大学信息工程学院
【摘要】[目的]本研究旨在开发一种准确检测识别苹果叶片病害的轻量化模型方法。[方法]构建了一个自然复杂场景下的包含15 190张高质量RGB图像的苹果叶片病害数据集ALD6,涵盖了实际生产中最为常见的5种病害类型和一个健康对照类。其次,提出了一个基于YOLOv8s改进的高效苹果叶片病害检测模型,称为ADDN-YOLO。用BoT替换了部分C2f结构以更好地捕捉图像中的全局和局部更丰富的信息,提高模型的特征提取能力,同时降低计算开销;设计了更轻量化的检测头降低了模型复杂性,更易部署于硬件设备上;引入MPDIoU损失函数优化了原CIoU对目标尺寸变化不敏感的问题,更加全面地考虑目标的位置和尺寸差异信息,提高目标的定位能力。[结果]最终在自制ALD6数据集上获得了94.9%的mAP,相较原始基准模型提高了0.7%的精度,计算量和模型大小比基准模型降低了35.6%和35.5%。模型大小为13.8 MB,模型推理速度为175.7 FPS。[结论]实验结果表明所提出的ADDN-YOLO算法在准确性和降低模型复杂性方面都具有明显优势,可以为自然场景下苹果叶片病害的高效、准确检测识别提供可靠的理论支持。
【关键词】深度学习 苹果叶片病害检测 卷积神经网络 目标检测 叶片病害
【基金】四川省自然科学基金项目(2022NSFSC0172);; 四川省科技厅关键技术攻关项目(22ZDYF0095)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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