基于YOLOv5s-seg的非结构化枣园视觉导航路径提取
2024-04-15分类号:S665.1;TP391.41
【部门】山西农业大学农业工程学院 旱作农业机械关键技术与装备山西省重点实验室
【摘要】[目的]针对目前农业机器人在非结构枣园中传统机器视觉算法难以处理光影变化、夜间难以识别等问题导致导航道路分割不准确,实时性及复杂模型难以部署等问题。本研究提出基于YOLOv5s-seg改进网络模型视觉导航路径识别方法——YOLOv5s-orchard模型。[方法]模型采用FasterNet代替YOLOv5s-seg的原有主干网络,减小了模型的参数量和内存占用量;在特征提取层及neck部分引入SE注意力机制,提高了模型的特征提取能力;将C3替换成C3Ghost轻量级网络以进一步减小模型的参数量和内存占用量。[结果]试验结果表明,改进后的网络mAP达到91.59%,FLOPs下降到11.30 G,模型大小为2.91 M。对分割后的图像采用最小二乘法拟合道路离散点提取导航线。算法平均距离偏差为1.99 cm,平均距离误差占比为0.68%。[结论]结果表明,YOLOv5s-orchard网络具有较高的精度,能够满足枣园道路分割的需求。导航线提取误差较小。本研究同样能够为其它果园视觉导航机器人提供技术和理论支持。
【关键词】农业机器人 枣园 视觉导航 图像分割 导航路径识别 YOLOv5s-orchard
【基金】山西省自然基金青年项目(202103021223145);; 山西省研究生实践创新项目(2023SJ100)
【所属期刊栏目】南京农业大学学报
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