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农业工程学报 2024年第19期40卷 124-134页

作者：殷慧军王宝丽景运革李菊霞王鹏岭权高翔孙婷婷山西农业大学信息科学与工程学院太谷030800 运城学院数学与信息技术学院运城044000

为解决自然环境下西瓜分布不均且遮挡严重导致的人工计数困难问题,该研究提出一种YOLOv7-GCSF模型与Deep SORT算法相融合的无人机视频西瓜自动计数方法。采用Ghost Conv及C2f模块轻量化YOLOv7模型,以减少模型冗余信息;引入Sim AM注意力... 详细信息

为解决自然环境下西瓜分布不均且遮挡严重导致的人工计数困难问题,该研究提出一种YOLOv7-GCSF模型与Deep SORT算法相融合的无人机视频西瓜自动计数方法。采用Ghost Conv及C2f模块轻量化YOLOv7模型,以减少模型冗余信息;引入Sim AM注意力机制,构建MP-Sim AM模块,用于提高模型特征提取能力;替换CIo U为Focal EIo U损失函数,以增加模型收敛性能;在Deep SORT中提出一种掩模撞线机制,用于提高计数精度。结果表明,YOLOv7-GCSF目标检测模型精确率(P)、均值平均精度(m AP_(0.5))分别达到94.2%、98.2%,相比YOLOv7模型分别提高2.3、0.3个百分点,在模型轻量化方面,较YOLOv7模型浮点运算数下降77.5G,模型参数量、模型大小分别下降0.57M和18.88MB;与传统Tracktor和SORT算法相比,改进的Deep SORT算法跟踪准确率分别提高5.0和13.7个百分点;三白瓜及宁夏硒砂瓜计数结果决定系数为0.93、平均计数精度为96.3%、平均绝对误差为0.77。该方法可有效统计西瓜园西瓜数量,为西瓜产量预测提供一种行之有效的技术途径。

关键词：无人机西瓜 YOLOv7 DeepSORT 目标追踪计数产量预测

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基于Micro-CT和改进DeepSORT的再生稻再生芽追踪计数与再生力评价

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农业工程学报 2023年第11期39卷 165-174页

作者：黄成龙华向东黄诗豪卢智浩董佳乐张俊杨万能华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室武汉430070

再生稻具有一种两收的优势,其再生力直接决定了水稻再生季产量,而水稻再生力与再生季再生芽的数量密切相关。传统人工水稻再生芽检测方法存在接触损伤、主观低效和重复性差等缺点,该研究提出了一种基于MicroCT(computed tomography)和... 详细信息

再生稻具有一种两收的优势,其再生力直接决定了水稻再生季产量,而水稻再生力与再生季再生芽的数量密切相关。传统人工水稻再生芽检测方法存在接触损伤、主观低效和重复性差等缺点,该研究提出了一种基于MicroCT(computed tomography)和改进的DeepSORT(simple online and realtime tracking)的再生芽多目标追踪计数和再生力评价方法。首先采用Micro-CT成像获取再生季水稻断层图视频流,然后利用YOLOv5s网络作为再生芽追踪检测器,最后通过改进的DeepSORT追踪算法实现水稻再生芽的精准追踪计数。其中DeepSORT改进包括优化再生芽追踪过程中的ID错误;增加再生芽目标追踪的匹配次数,改善ID跳变的问题;计算再生芽的高度信息,实现对再生芽中有效芽的判别。试验结果表明,在目标检测上,YOLOv5s对再生芽和茎秆的平均检测准确率分别为97.3%和99.1%,在再生芽多目标追踪上,改进的DeepSORT算法的多目标跟踪准确度为77.61%,高阶跟踪精度为61.73%,ID跳变为6,与改进之前相比,多目标跟踪准确度和高阶跟踪精度分别提升了1.5和8.5个百分点,ID跳变降低了94%。对8种不同处理共104盆水稻再生芽进行追踪计数,将系统测量值与人工测量值进行统计对比,结果证明本文方法测量的再生芽数量和人工观测值的决定系数为0.983,均方根误差为3.460,平均绝对百分比误差为5.647%,两者具有较高的回归性。研究基于有效再生芽和茎秆数量的比值得到水稻早期再生力,对2个水稻品种共38盆水稻的再生力和再生季实际产量进行相关分析得到决定系数分别为0.795和0.764。该研究为水稻再生芽无损检测和再生力早期评价提供了一种技术途径。

关键词：检测 Micro-CT成像 DeepSORT 目标追踪计数再生稻再生芽水稻再生力

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