基于YOLOv4的多目标花卉识别系统

作     者：谢州益 胡彦蓉 XIE Zhouyi;HU Yanrong

作者机构：浙江农林大学数学与计算机科学学院/浙江省林业智能监测与信息技术研究重点实验室/林业感知技术与智能装备国家林业和草原局重点实验室浙江杭州311300 

出 版 物：《南京农业大学学报》 (Journal of Nanjing Agricultural University)

年 卷 期：2022年第45卷第4期

页      面：818-827页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：教育部人文社会科学研究规划基金项目(18YJA630037,21YJA630054) 浙江省自然科学基金项目(LY18G010005)。 

主　　题：花卉识别 多目标检测 YOLOv4 深度可分离卷积 K-means聚类 余弦退火 

摘      要：[目的]花卉多目标识别定位是自动化作业的基础,大型的目标检测网络识别效果好,但由于复杂度高难以满足实时检测需求,本文提出了基于YOLOv4的轻量化目标检测算法。[方法]采用MobileNetV3替换原有的主干特征提取网络,自下而上融合网络的浅层和深层特征,简化路径聚合网络进一步减少计算量。结合优化K-means聚类获得的预选框参数来提高算法对特定目标的检测精度,并比较训练策略对模型性能的影响,将优化后的算法集成到用户交互界面,实现花卉识别定位。[结果]该系统实现了操作简单的花卉多目标的识别,具有实时反馈和较高准确率等优势,改进算法在余弦退火方式下训练得到的模型对图像的处理速度为每秒31.85帧,最高检测精确率达96.43%。[结论]这种基于YOLOv4的轻量级目标检测模型具有较高的识别率,系统对多目标花卉的检测具有可行性,为自动化作业提供技术支撑。