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基于光流法预处理和StrongSORT的水稻稻穗追踪计数及穗长提取
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作者 黄成龙 石宇璇 +2 位作者 王子瑞 苏其贺 杨万能 《农业工程学报》 北大核心 2025年第11期146-155,共10页
为改进传统人工水稻产量检测方法存在接触损伤、主观低效和重复性差等问题,该研究提出了一种基于光流法预处理和StrongSORT的水稻稻穗追踪计数及穗长提取方法。首先,设计试验获取水稻旋转视频数据集,其次,利用Gunnar Farneback光流算法... 为改进传统人工水稻产量检测方法存在接触损伤、主观低效和重复性差等问题,该研究提出了一种基于光流法预处理和StrongSORT的水稻稻穗追踪计数及穗长提取方法。首先,设计试验获取水稻旋转视频数据集,其次,利用Gunnar Farneback光流算法对视频进行预处理以减小遮挡影响,利用卷积模块注意力机制改进YOLOv8-seg网络并对稻穗进行目标检测与分割;最后,基于StrongSORT算法实现稻穗多目标追踪计数,建立运动先验模型增加稻穗目标追踪的匹配次数,改善ID(identity document)跳变问题,同时通过Zhang-Suen骨架提取算法获取稻穗长度。结果表明,在目标检测上,改进的YOLOv8-seg模型平均精度均值为81.1%,相较于原始YOLOv8-seg模型提高了8.7个百分点;经过光流法预处理后的模型平均精度均值为95.0%,与未经过光流法预处理的模型相比提高了13.9个百分点;在稻穗多目标追踪上,光流法预处理+改进的YOLOv8-seg+StrongSORT模型的多目标追踪准确度为85.58%,高阶跟踪精度为64.06%,与YOLOv8-seg+StrongSORT相比,分别提升了11.83和9.53个百分点,ID跳变由891降低至275,降低了69.2%;在计数上,光流法预处理+改进的YOLOv8-seg+StrongSORT模型计数结果与真实值相比,回归性分析模型的决定系数R^(2)为0.9696,平均绝对百分比误差为2.15%,均方根误差为1.87;在穗长提取上,光流法预处理+改进的YOLOv8-seg+StrongSORT模型提取结果与真实值相比,回归性分析模型的决定系数R^(2)为0.9408,平均绝对百分比误差为4.07%,均方根误差为0.47。本研究可以降低各个重叠稻穗间的干扰,提高检测准确度和多目标追踪精度,减少了大部分ID跳变问题,为稻穗追踪计数和长度测量提供了一种新的技术途径。 展开更多
关键词 水稻 目标追踪计数 光流法 strongsort 稻穗长度
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基于YOLOv8n+StrongSORT的车流量检测方法
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作者 刘展威 黄鹤飞 许广路 《计算机技术与发展》 2025年第9期156-164,共9页
为了准确统计交通监控视频中的车流量,提出了一种基于改进YOLOv8n和StrongSORT算法的车流量统计方法。通过将可变形大核注意力模块D-LKA与YOLOv8n网络的Neck部分融合,进一步提高了模型对不同方向拍摄的车辆的识别能力;引入Slide Loss替... 为了准确统计交通监控视频中的车流量,提出了一种基于改进YOLOv8n和StrongSORT算法的车流量统计方法。通过将可变形大核注意力模块D-LKA与YOLOv8n网络的Neck部分融合,进一步提高了模型对不同方向拍摄的车辆的识别能力;引入Slide Loss替换YOLOv8n原始的损失函数,改善了模型对于被遮挡车辆的检测能力,提高对半遮挡车辆的检测精度;改进StrongSORT算法的匹配流程,使算法更好地处理因车辆遮挡产生的身份切换问题;在车辆重识别数据集上对重识别网络进行重新训练,提高算法对车辆外观的识别能力。在车流量统计中使用虚拟线检测和视频全局检测两种方法进行对比实验,结果表明改进的YOLOv8n相较初始算法平均精度均值提高3.7百分点,改进的StrongSORT相较初始算法ID切换总数减少了35.3百分点。使用两种车流量检测方法,在实地拍摄的白天和夜晚两种场景下,最高准确度可达95.9%和99%,检测帧率在平台实验中达到44 Hz,满足通过监控视频进行车流量检测的实时性要求。 展开更多
关键词 YOLOv8n strongsort 车辆检测 车辆跟踪 车流量统计
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基于YOLO v8n-seg和改进Strongsort的多目标小鼠跟踪方法 被引量:16
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作者 梁秀英 贾学镇 +3 位作者 何磊 王翔宇 刘岩 杨万能 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期295-305,345,共12页
多目标小鼠跟踪是小鼠行为分析的基本任务,是研究社交行为的重要方法。针对传统小鼠跟踪方法存在只能跟踪单只小鼠以及对多目标小鼠跟踪需要对小鼠进行标记从而影响小鼠行为等问题,提出了一种基于实例分割网络YOLO v8n-seg和改进Strongs... 多目标小鼠跟踪是小鼠行为分析的基本任务,是研究社交行为的重要方法。针对传统小鼠跟踪方法存在只能跟踪单只小鼠以及对多目标小鼠跟踪需要对小鼠进行标记从而影响小鼠行为等问题,提出了一种基于实例分割网络YOLO v8n-seg和改进Strongsort相结合的多目标小鼠无标记跟踪方法。使用RGB摄像头采集多目标小鼠的日常行为视频,标注小鼠身体部位分割数据集,对数据集进行增强后训练YOLO v8n-seg实例分割网络,经过测试,模型精确率为97.7%,召回率为98.2%,mAP50为99.2%,单幅图像检测时间为3.5 ms,实现了对小鼠身体部位准确且快速地分割,可以满足Strongsort多目标跟踪算法的检测要求。针对Strongsort算法在多目标小鼠跟踪中存在的跟踪错误问题,对Strongsort做了两点改进:对匹配流程进行改进,将未匹配上目标的轨迹和未匹配上轨迹的目标按欧氏距离进行再次匹配;对卡尔曼滤波进行改进,将卡尔曼滤波中表示小鼠位置和运动状态的小鼠身体轮廓外接矩形框替换为以小鼠身体轮廓质心为中心、对角线为小鼠体宽的正方形框。经测试,改进后Strongsort算法的ID跳变数为14,MOTA为97.698%,IDF1为85.435%,MOTP为75.858%,与原Strongsort相比,ID跳变数减少88%,MOTA提升3.266个百分点,IDF1提升27.778个百分点,与Deepsort、ByteTrack和Ocsort相比,在MOTA和IDF1上均有显著提升,且ID跳变数大幅降低,结果表明改进Strongsort算法可以提高多目标无标记小鼠跟踪的稳定性和准确性,为小鼠社交行为分析提供了一种新的技术途径。 展开更多
关键词 小鼠行为 多目标跟踪 YOLO v8n-seg strongsort
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基于StrongSORT算法的羊只多目标跟踪方法 被引量:2
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作者 赵晓霞 程曼 袁洪波 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第8期180-188,195,共10页
羊只的运动状态能够反映其健康状况,自动跟踪养殖场环境下的目标羊只是统计并分析其运动状态的前提。以圈养的羊只为试验对象,以YOLOv5-CBAM为前端检测器,结合目前比较先进的StrongSORT跟踪器,提出一种基于StrongSORT算法的羊只多目标... 羊只的运动状态能够反映其健康状况,自动跟踪养殖场环境下的目标羊只是统计并分析其运动状态的前提。以圈养的羊只为试验对象,以YOLOv5-CBAM为前端检测器,结合目前比较先进的StrongSORT跟踪器,提出一种基于StrongSORT算法的羊只多目标跟踪方法。试验结果表明,在短视频跟踪中,对于10只羊的运动轨迹进行跟踪时,多目标跟踪准确度、多目标跟踪精确度、身份切换次数和IDF1值分别达到91.6%、0.269、52次和70.7%,与YOLOv5+StrongSORT算法相比,提出的YOLOv5-CBAM+StrongSORT算法的多目标跟踪准确度提高0.4%,多目标跟踪精确度基本不变,身份切换次数降低17.5%,IDF1提高3.2%;在长视频跟踪中,多目标跟踪准确度、多目标跟踪精确度、身份切换次数和IDF1值分别为57.3%、0.244、21次和47.9%,YOLOv5-CBAM+StrongSORT的优势主要体现在身份切换次数上,与YOLOv5+ByteTrack、YOLOv5+DeepSORT和YOLOv5+OCSORT相比,分别减少13次、10次和12次。 展开更多
关键词 羊只 目标检测 多目标跟踪 改进YOLOv5 strongsort
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基于改进YOLO v5-StrongSORT的屠宰场猪只精准计数方法 被引量:7
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作者 张站奇 孙显彬 +3 位作者 孙贺 闵海波 孔莉娅 张洪亮 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期354-364,共11页
猪只计数是屠宰场生产管理、资产估计的重要环节。针对当前屠宰场猪只数量统计过程中人工计数耗时长、错误率高的问题,提出了一种基于改进YOLO v5-StrongSORT的屠宰场猪只精准计数方法。首先,在改进YOLO v5模型中引入真实宽高损失与纵... 猪只计数是屠宰场生产管理、资产估计的重要环节。针对当前屠宰场猪只数量统计过程中人工计数耗时长、错误率高的问题,提出了一种基于改进YOLO v5-StrongSORT的屠宰场猪只精准计数方法。首先,在改进YOLO v5模型中引入真实宽高损失与纵横比以提升损失函数性能,并在Neck层引入高效通道注意力机制(Efficient channel attention,ECA),提升模型在复杂环境下的识别能力。然后,基于StrongSORT构建检测机制实现对猪只的重识别。最后,基于StrongSORT提出了一种区域ID信息检测的猪只计数方法。试验结果表明,改进YOLO v5模型对猪只识别精确率为93.78%,召回率为91.98%,平均精度均值为96.29%,识别速度为500 f/s,较YOLO v5s模型召回率提高1.14个百分点,平均精度均值提高0.89个百分点,识别速度提高85.0%。将改进YOLO v5与StrongSORT区域计数方法结合进行猪只计数的准确率为98.46%,计数速率为73 f/s,较人工计数准确率提高1.54个百分点,较原始模型计数准确率提高9.23个百分点,计数速率提高21.87%。本研究猪只计数方法具有较高的计数精度,适用于屠宰场猪只数量统计。 展开更多
关键词 猪只识别 区域计数 改进YOLO v5 损失函数 注意力机制 strongsort
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基于改进YOLOV7与StrongSORT算法的列车司机手比行为检测
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作者 宋吉超 黄伟 +1 位作者 陈振棠 周成才 《广西科学院学报》 2023年第4期471-478,共8页
列车司机驾驶行为的规范性直接影响到列车行车安全与状态,但当前对列车司机手比行为的检测仍存在不足。为了对列车司机手比行为进行有效检测,本文利用动车组模拟驾驶系统所采集的司机乘务作业影像,结合采用融合注意力机制的You Only Loo... 列车司机驾驶行为的规范性直接影响到列车行车安全与状态,但当前对列车司机手比行为的检测仍存在不足。为了对列车司机手比行为进行有效检测,本文利用动车组模拟驾驶系统所采集的司机乘务作业影像,结合采用融合注意力机制的You Only Look Once Version 7 (YOLOV7)神经网络模型与Strong Simple Online and Realtime Tracking (StrongSORT)算法,对动车组司机驾驶过程中的5种手比行为进行检测。实验结果表明:本文算法可以有效提升对列车司机乘务作业时不同类型手比行为的检测效果,其中检测精确率平均提升1.2%,检测召回率平均提升1.9%。本文提出的算法将有助于改进铁路院校、机务部门对列车司机日常训练、工作考评的效果,提高列车行车过程中的安全性。 展开更多
关键词 列车司机 乘务作业 行为检测 YOLOV7 strongsort 注意力机制
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基于LSD-YOLO的水下养殖鱼类的检测和跟踪方法
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作者 徐培东 梅海彬 袁红春 《渔业现代化》 北大核心 2025年第6期123-136,共14页
针对水下养殖鱼类因遮挡,图像退化,难以对鱼群实现精准跟踪的问题,提出了一种基于改进YOLOv11n的检测模型LSD-YOLO。首先引入一种动态检测头(Dynamic Head),使模型具有融合任务感知、尺度感知和空间感知的能力。其次,设计了一种轻量特... 针对水下养殖鱼类因遮挡,图像退化,难以对鱼群实现精准跟踪的问题,提出了一种基于改进YOLOv11n的检测模型LSD-YOLO。首先引入一种动态检测头(Dynamic Head),使模型具有融合任务感知、尺度感知和空间感知的能力。其次,设计了一种轻量特征提取模块Lite ODSE,该模块结合了动态卷积与通道注意力,增强了骨干网络中的特征提取能力。然后,引入SDI多层次特征融合模块,可以分离并融合多尺度空间信息。使用GIOU损失函数代替CIOU损失函数,通过引入边界框以外的约束信息,可以改善小目标以及无重叠区域下的难定位问题。最后,结合目前比较先进的跟踪算法Strong SORT,有效提升了跟踪的精度。结果显示,与YOLOv11n相比,所设计的模型准确率提高了3.2%,mAP50提高了3%。与YOLOv11n+Strong SORT相比,MOTA提高了5.2%,ID切换次数减少了30%,证明改进的方法可以更好地应用于水下养殖鱼的目标检测和跟踪中。 展开更多
关键词 YOLOv11n strongsort 目标检测 目标跟踪
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基于深度学习的无人机目标识别与反制 被引量:1
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作者 侯琛 董俞伯 《软件》 2024年第5期161-164,180,共5页
随着低空无人机在军事和民用领域的广泛应用,其安全隐患亟需关注。本文提出一种基于改进YOLOv7模型的检测方法,并引入注意力机制,强化模型对目标区域特征的表达能力。同时,提出一种改进的StrongSORT跟踪算法,优化跟踪性能。这些研究成... 随着低空无人机在军事和民用领域的广泛应用,其安全隐患亟需关注。本文提出一种基于改进YOLOv7模型的检测方法,并引入注意力机制,强化模型对目标区域特征的表达能力。同时,提出一种改进的StrongSORT跟踪算法,优化跟踪性能。这些研究成果提高了检测和跟踪的准确性和实时性,通过云台主动跟踪控制算法扩大了监控视野,增强了系统的跟踪灵活性。最终实现了一套完整的红外无人机检测与跟踪系统,满足了实时跟踪的需求,并探讨了其在民用领域反无人机系统中的潜在应用。 展开更多
关键词 深度学习 无人机目标识别 改进YOLOv7 注意力机制 strongsort跟踪算法 云台主动跟踪控制算法
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