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基于Darknet网络和YOLO4的实时电路板故障检测算法 被引量:5
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作者 赵岩 孔祥伟 +1 位作者 马春斌 杨浩 《计算机测量与控制》 2023年第6期101-108,共8页
针对现有的接触式电路板故障检测方法难以应用到大规模集成电路故障检测中的问题,提出一种实时、非接触式的基于深度学习的电路板故障诊断算法;建立PCB板缺陷检测和元器件识别图像数据集,并采用数据增强技术,对数据进行数据增强来提高... 针对现有的接触式电路板故障检测方法难以应用到大规模集成电路故障检测中的问题,提出一种实时、非接触式的基于深度学习的电路板故障诊断算法;建立PCB板缺陷检测和元器件识别图像数据集,并采用数据增强技术,对数据进行数据增强来提高训练的数据量,以提升模型检测精度和鲁棒性;基于Darknet框架和YOLO4算法训练得到元器件检测模型,并通过采用k-means聚类算法设计合理的Anchors,使得模型具备多尺度缺陷检测的功能;使用图像配准算法在红外图像和可见光图像上实现配准和融合;根据PCB板设计时划分的功能区域,利用测温热像仪连续采集5个该区域的平均温度,通过判断5个平均温度之间的关系从而判断短路或者短路状态;经过试验测试,使用预先设置好故障的电路板作为实验对象,通过采集实验对象运行过程中的红外和可见光图像数据,基于设计的故障检测模型,不仅能够实时且有效地识别出元器件位置,并能够直观地标识出现短路、短路故障元器件;经过实际应用,能够满足设备运行时的实时电路板故障检测工程应用。 展开更多
关键词 电路板 故障检测 图像处理 DARKNET yolo4
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跨模态视角下产品形态设计方法
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作者 赵芳华 吴雪镕 +2 位作者 张新新 马艺轩 刘馨茹 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第11期3954-3968,共15页
为解决用户感性需求在设计流程中的信息损耗问题,提出一种跨模态数据交互的产品形态设计方法。首先根据用户对产品的形态风格认知信息和感性需求信息筛选相关设计要素,基于主题爬虫、质量功能配置(QFD),等方法,构建足够量级的“文本-图... 为解决用户感性需求在设计流程中的信息损耗问题,提出一种跨模态数据交互的产品形态设计方法。首先根据用户对产品的形态风格认知信息和感性需求信息筛选相关设计要素,基于主题爬虫、质量功能配置(QFD),等方法,构建足够量级的“文本-图像”产品形态数据集,然后利用StackGAN实现用户感性需求到产品形态设计方案的转换,最后根据YOLO得到的目标类别概率,筛选与用户感性意象匹配程度较高的若干设计方案。本文提出的产品形态设计方法利用以文本为主导载体的用户需求信息为主要输入获取产品形态设计方案,以端到端的形式,实现用户需求从文到图的跨模态模仿与再现,减少设计师对于用户需求信息的主观理解偏差,并以家用加湿器为例验证其可行性。 展开更多
关键词 产品形态 StackGAN 文本生成图像 跨模态 YOLO v4 生成式设计
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基于YOLO v4-tiny的草莓采摘机器人识别抓取方法研究
3
作者 毛方 马君桥 童华仁 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第20期69-78,共10页
针对农业领域内采摘机器人在植物果实目标识别不准确、目标定位精度低、采摘效率差等问题,以草莓果实为主要研究对象,对草莓采摘机器人的视觉识别抓取方法进行研究。通过对YOLO v4-tiny网络进行改进:主干网络上,对YOLO v4-tiny中的CSPNe... 针对农业领域内采摘机器人在植物果实目标识别不准确、目标定位精度低、采摘效率差等问题,以草莓果实为主要研究对象,对草莓采摘机器人的视觉识别抓取方法进行研究。通过对YOLO v4-tiny网络进行改进:主干网络上,对YOLO v4-tiny中的CSPNet结构进行轻量化改进,减少其中最小单元CBL结构的数量,以加快网络模型的运算速度;颈部网络上,增加1层YOLO v4-tiny中原有的特征金字塔网络(FPN)检测尺度,变为3层检测尺度,提升网络模型对小目标的检测效果;引入高效交并比损失函数(EIoULoss)代替YOLO v4-tiny中的完整交并比损失函数(CIoULoss),加快网络收敛速度并提升精度。经过上述改进,结果表明,本研究提出的改进网络模型,其主干网络计算量较YOLO v4-tiny减少16.86%;改进后模型的准确率较原模型提升1.5百分点,平均精度均值提升1.25百分点,检测效率提升21帧/s。通过搭建机器人抓取试验系统,分别对平放式、盆栽式、悬挂式3种摆放模式的草莓果实进行抓取试验,结果表明模型准确率可达85.00%,验证了所提出网络模型的有效性。 展开更多
关键词 深度学习 YOLO v-4 tiny 目标识别 草莓采摘 机器人抓取
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基于YOLO V4-TLite的移动端君子兰病虫害检测方法 被引量:1
4
作者 宋芝文 李伟 +3 位作者 谭伟 覃涛 刘杰 杨靖 《农业工程学报》 北大核心 2025年第5期175-181,共7页
针对大棚和园林环境识别君子兰病虫害存在实时性差、检测精度低、过度依赖高算力和硬件功耗高等问题,提出一种面向移动端执行的YOLO V4-TLite君子兰病虫害检测方法。首先,以YOLO V4-Tiny为基础,使用低成本的部分卷积代替主干网络中的传... 针对大棚和园林环境识别君子兰病虫害存在实时性差、检测精度低、过度依赖高算力和硬件功耗高等问题,提出一种面向移动端执行的YOLO V4-TLite君子兰病虫害检测方法。首先,以YOLO V4-Tiny为基础,使用低成本的部分卷积代替主干网络中的传统卷积。其次,使用逆残差网络结构,形成轻量化主干网络。再次,使用通道融合采样层机制,提升网络的鲁棒性和准确性。最后,将改进模型迁移部署在ROCK 5B移动端上,并针对君子兰3种典型病虫害叶枯病、黄斑病和介壳虫进行试验。试验结果表明,该改进模型的平均精度均值(mean average precision,mAP)为78.5%,内存占用量仅为4.8MB,浮点数运算量(floating point operations,FLOPs)为1.3 G,最大卷积计算的随机存储器(random access memory,RAM)储存为1 MB;桌面端单张检测速度为0.005 s,功耗为70 W;在移动端,CPU单张检测速度为0.239 s,功耗为10 W,NPU单张检测速度为0.018 s,功耗为7 W。YOLO V4-TLite模型在低资源和低功耗的移动端进行君子兰病虫害检测,其相比于现有主流YOLO系列模型具有较好的竞争力。 展开更多
关键词 君子兰 病虫害 YOLO V4-Tiny 轻量化 移动端部署
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基于多尺度目标检测的蓄电池外观缺陷检测
5
作者 李洋 张建亮 +4 位作者 赵敏 巫健 韩超 党小燕 王慧芳 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第3期419-426,共8页
【目的】蓄电池故障常常伴随显著的外观缺陷。针对变电站蓄电池室蓄电池故障检测领域高度依赖人工检测的问题,提出一种基于图像识别的深度学习方法VoLoNet,用于实时检测监控录像,识别蓄电池外观缺陷。【方法】该算法基于YOLO v4框架,设... 【目的】蓄电池故障常常伴随显著的外观缺陷。针对变电站蓄电池室蓄电池故障检测领域高度依赖人工检测的问题,提出一种基于图像识别的深度学习方法VoLoNet,用于实时检测监控录像,识别蓄电池外观缺陷。【方法】该算法基于YOLO v4框架,设计了新的特征提取网络VoVNet-A,能够有效识别图像细粒度特征;改进了注意力模块CSAM作用于聚合特征,区分聚合特征不同通道、不同区域的重要性,能够有效过滤特征聚合带来的冗余特征;此外,还优化了预选框的选择;采用了多种数据增强手段扩充了缺陷数据,最终提升了蓄电池缺陷的检测效果。【结果】消融实验表明,以上改进能够不同程度地提升检测精度。对比实验表明,相比于常用的目标检测算法Fast RCNN、SSD-VGG16、YOLO v4,该方法对蓄电池缺陷的平均精度均值mAP分别提升11.5%、21.5%和3.3%,每秒处理帧数FPS分别增加16、12和4帧。 展开更多
关键词 蓄电池故障 缺陷检测 深度学习 YOLO v4 VovNet
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基于融合坐标信息的改进YOLO V4模型识别奶牛面部 被引量:33
6
作者 杨蜀秦 刘杨启航 +3 位作者 王振 韩媛媛 王勇胜 蓝贤勇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第15期129-135,共7页
为实现奶牛个体的准确识别,基于YOLO V4目标检测网络,提出了一种融合坐标信息的奶牛面部识别模型。首先,采集71头奶牛面部图像数据集,并通过数据增强扩充提高模型的泛化性能。其次,在YOLO V4网络的特征提取层和检测头部分分别引入坐标... 为实现奶牛个体的准确识别,基于YOLO V4目标检测网络,提出了一种融合坐标信息的奶牛面部识别模型。首先,采集71头奶牛面部图像数据集,并通过数据增强扩充提高模型的泛化性能。其次,在YOLO V4网络的特征提取层和检测头部分分别引入坐标注意力机制和包含坐标通道的坐标卷积模块,以增强模型对目标位置的敏感性,提高识别精度。试验结果表明,改进的YOLO V4模型能够有效提取奶牛个体面部特征,平均精度均值为93.68%,平均帧率为18帧/s,虽然检测速度低于无锚框的CenterNet,但平均精度均值提高了10.92%;与Faster R-CNN和SSD模型相比,在检测速度提高的同时,精度分别提高了1.51和16.32个百分点;与原始YOLO V4相比,mAP提高0.89%,同时检测速度基本不变。该研究为奶牛精准养殖中的牛脸图像识别提供了一种有效的技术支持。 展开更多
关键词 图像识别 动物 奶牛面部 YOLO V4 注意力机制 坐标卷积
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基于MSRCP与改进YOLO v4的躺卧奶牛个体识别方法 被引量:12
7
作者 司永胜 肖坚星 +1 位作者 刘刚 王克俭 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期243-250,262,共9页
奶牛的躺卧率可以反映奶牛的舒适度和健康情况,躺卧奶牛的个体识别是自动监测奶牛躺卧率的基础。本文提出了一种基于改进YOLO v4模型识别非限制环境下躺卧奶牛个体的方法。为实现对躺卧奶牛全天的准确个体识别,首先对18:00—07:00的图... 奶牛的躺卧率可以反映奶牛的舒适度和健康情况,躺卧奶牛的个体识别是自动监测奶牛躺卧率的基础。本文提出了一种基于改进YOLO v4模型识别非限制环境下躺卧奶牛个体的方法。为实现对躺卧奶牛全天的准确个体识别,首先对18:00—07:00的图像采用MSRCP(Multi-scale retinex with chromaticity preservation)算法进行图像增强,改善低光照环境下的图像质量。其次,在YOLO v4模型的主干网络中融入RFB-s结构,改善模型对奶牛身体花纹变化的鲁棒性。最后,为提高模型对身体花纹相似奶牛的识别准确率,改进了原模型的非极大抑制(Non-maximum suppression,NMS)算法。利用72头奶牛的图像数据集进行了奶牛个体识别实验。结果表明,相对于YOLO v4模型,在未降低处理速度的前提下,本文改进YOLO v4模型的精准率、召回率、mAP、F1值分别提高4.66、3.07、4.20、3.83个百分点。本文研究结果为奶牛精细化养殖中奶牛健康监测提供了一种有效的技术支持。 展开更多
关键词 躺卧奶牛 个体识别 机器视觉 改进YOLO v4
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基于改进YOLO v4的自然环境苹果轻量级检测方法 被引量:56
8
作者 王卓 王健 +3 位作者 王枭雄 时佳 白晓平 赵泳嘉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期294-302,共9页
针对苹果采摘机器人识别算法包含复杂的网络结构和庞大的参数体量,严重限制检测模型的响应速度问题,本文基于嵌入式平台,以YOLO v4作为基础框架提出一种轻量化苹果实时检测方法(YOLO v4-CA)。该方法使用MobileNet v3作为特征提取网络,... 针对苹果采摘机器人识别算法包含复杂的网络结构和庞大的参数体量,严重限制检测模型的响应速度问题,本文基于嵌入式平台,以YOLO v4作为基础框架提出一种轻量化苹果实时检测方法(YOLO v4-CA)。该方法使用MobileNet v3作为特征提取网络,并在特征融合网络中引入深度可分离卷积,降低网络计算复杂度;同时,为弥补模型简化带来的精度损失,在网络关键位置引入坐标注意力机制,强化目标关注以提高密集目标检测以及抗背景干扰能力。在此基础上,针对苹果数据集样本量小的问题,提出一种跨域迁移与域内迁移相结合的学习策略,提高模型泛化能力。试验结果表明,改进后模型的平均检测精度为92.23%,在嵌入式平台上的检测速度为15.11 f/s,约为改进前模型的3倍。相较于SSD300与Faster R-CNN,平均检测精度分别提高0.91、2.02个百分点,在嵌入式平台上的检测速度分别约为SSD300和Faster R-CNN的1.75倍和12倍;相较于两种轻量级目标检测算法DY3TNet与YOLO v5s,平均检测精度分别提高7.33、7.73个百分点。因此,改进后的模型能够高效实时地对复杂果园环境中的苹果进行检测,适宜在嵌入式系统上部署,可以为苹果采摘机器人的识别系统提供解决思路。 展开更多
关键词 采摘机器人 苹果检测 YOLO v4 轻量化 注意力机制 迁移学习
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基于YOLO v4卷积神经网络的农田苗草识别研究 被引量:32
9
作者 权龙哲 夏福霖 +4 位作者 姜伟 李海龙 李恒达 娄朝霞 李传文 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期89-98,共10页
农田杂草是影响农作物生长的主要因素之一,农田杂草的有效防治与农作物产量息息相关。复杂田间环境下,精准识别玉米秧苗与农田杂草能够指导除草装备作业更加经济和高效。为提高农田目标识别精度和效率,文章基于深度学习技术的目标检测方... 农田杂草是影响农作物生长的主要因素之一,农田杂草的有效防治与农作物产量息息相关。复杂田间环境下,精准识别玉米秧苗与农田杂草能够指导除草装备作业更加经济和高效。为提高农田目标识别精度和效率,文章基于深度学习技术的目标检测方法,首先使用多苗期、多时段和单一拍摄角度的图像采集方式并配合数据增强方法制作一个特征丰富的数据集。通过减少YOLOv4网络的输出张量为13×13和52×52两个尺度匹配玉米苗和杂草,并用制作数据集作网络训练。训练结果表明,改进后YOLOv4网络训练得到的检测模型在综合性能上优于YOLO v3、原本YOLO v4和主干网络为VGG19的Faster R-CNN;其F_(1)值为0.828,较修改前提升0.031,检测时间缩短0.014s。此外,根据试验可知数据量和数据增强方式均对模型产生不同程度影响;不同类别的目标进行单一训练比多类别目标组合训练得到检测效果更好。 展开更多
关键词 玉米苗 杂草 目标检测 深度学习 YOLO v4网络
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基于改进MobileFaceNet的羊脸识别方法 被引量:24
10
作者 张宏鸣 周利香 +3 位作者 李永恒 郝靳晔 孙扬 李书琴 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期267-274,共8页
针对羊只个体差异较小,相似度高难以辨别,远距离识别准确率不高等问题,本文基于MobileFaceNet网络提出了一种融合空间信息的高效通道注意力机制的羊脸识别模型,对羊只进行非接触式识别。该研究基于YOLO v4目标检测方法生成羊脸检测器,... 针对羊只个体差异较小,相似度高难以辨别,远距离识别准确率不高等问题,本文基于MobileFaceNet网络提出了一种融合空间信息的高效通道注意力机制的羊脸识别模型,对羊只进行非接触式识别。该研究基于YOLO v4目标检测方法生成羊脸检测器,以构建羊脸识别数据库;在MobileFaceNet的深度卷积层和残差层中引入融合空间信息的高效通道注意力(ECCSA),以增加主干特征的提取范围,提高识别率,并采用余弦退火进行动态学习率调优,最终构建ECCSA-MFC模型,实现羊只个体识别。试验结果表明,在羊脸检测上,基于YOLO v4的羊脸检测模型准确率可达97.91%,可以作为脸部检测器;在羊脸识别上,ECCSA-MFC模型在开集验证中识别率可达88.06%,在闭集验证中识别率可达96.73%。该研究提出的ECCSA-MFC模型在拥有较高识别率的同时更加轻量化,模型所占内存仅为4.8 MB,可为羊场智慧化养殖提供解决方案。 展开更多
关键词 羊脸识别 YOLO v4 MobileFaceNet 注意力机制 ECCSA-MFC
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改进YOLO v4模型在鱼类目标检测上的应用研究 被引量:10
11
作者 郑宗生 李云飞 +2 位作者 卢鹏 邹国良 王振华 《渔业现代化》 CSCD 2022年第1期82-88,96,共8页
鱼类目标检测对渔业精准养殖、生产自动化、资源调查及鱼行为的研究等具有重要的意义。为了能快速准确地得到鱼类目标的位置和所属类别,提出了一种改进YOLO v4模型的鱼类目标检测方法,在CIoU(Complete Intersection over Union)损失函... 鱼类目标检测对渔业精准养殖、生产自动化、资源调查及鱼行为的研究等具有重要的意义。为了能快速准确地得到鱼类目标的位置和所属类别,提出了一种改进YOLO v4模型的鱼类目标检测方法,在CIoU(Complete Intersection over Union)损失函数基础上构建了新的损失项,改进的损失函数使真实框与相交框呈相同宽高比进行回归,同时通过设置多锚点框模式,增强在特定尺寸面积上的检测效果。结果显示:改进YOLO v4模型的mAP(mean Average Precision)比原模型有较大提升,在自建数据集、Fish4Knowledge数据集和NCFM数据集上的mAP分别达到了94.22%、99.52%、92.16%。研究表明,改进YOLO v4模型可以快速准确地检测到鱼的位置和类别,检测速度满足实时的要求,可以为渔业精准养殖等提供参考。 展开更多
关键词 鱼类目标检测 CIoU损失 损失函数 YOLO v4模型
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基于改进YOLO v4模型的马铃薯中土块石块检测方法 被引量:22
12
作者 王相友 李晏兴 +3 位作者 杨振宇 张蒙 王荣铭 崔丽霞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期241-247,262,共8页
为实现收获后含杂马铃薯中土块石块的快速检测和剔除,提出了一种基于改进YOLO v4模型的马铃薯中土块石块检测方法。YOLO v4模型以CSPDarknet53为主干特征提取网络,在保证检测准确率的前提下,利用通道剪枝算法对模型进行剪枝处理,以简化... 为实现收获后含杂马铃薯中土块石块的快速检测和剔除,提出了一种基于改进YOLO v4模型的马铃薯中土块石块检测方法。YOLO v4模型以CSPDarknet53为主干特征提取网络,在保证检测准确率的前提下,利用通道剪枝算法对模型进行剪枝处理,以简化模型结构、降低运算量。采用Mosaic数据增强方法扩充图像数据集(8621幅图像),对模型进行微调,实现了马铃薯中土块石块的检测。测试表明,剪枝后模型总参数量减少了94.37%,模型存储空间下降了187.35 MB,前向运算时间缩短了0.02 s,平均精度均值(Mean average precision,mAP)下降了2.1个百分点,说明剪枝处理可提升模型性能。为验证模型的有效性,将本文模型与5种深度学习算法进行比较,结果表明,本文算法mAP为96.42%,比Faster R-CNN、Tiny-YOLO v2、YOLO v3、SSD分别提高了11.2、11.5、5.65、10.78个百分点,比YOLO v4算法降低了0.04个百分点,模型存储空间为20.75 MB,检测速度为78.49 f/s,满足实际生产需要。 展开更多
关键词 马铃薯 石块检测 通道剪枝 YOLO v4
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基于改进YOLO v4和ICNet的番茄串检测模型 被引量:5
13
作者 刘建航 何鉴恒 +2 位作者 陈海华 王晓政 翟海滨 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期216-224,254,共10页
针对深层神经网络模型部署到番茄串采摘机器人,存在运行速度慢,对目标识别率低,定位不准确等问题,本文提出并验证了一种高效的番茄串检测模型。模型由目标检测与语义分割两部分组成。目标检测负责提取番茄串所在的矩形区域,利用语义分... 针对深层神经网络模型部署到番茄串采摘机器人,存在运行速度慢,对目标识别率低,定位不准确等问题,本文提出并验证了一种高效的番茄串检测模型。模型由目标检测与语义分割两部分组成。目标检测负责提取番茄串所在的矩形区域,利用语义分割算法在感兴趣区域内获取番茄茎位置。在番茄检测模块,设计了一种基于深度卷积结构的主干网络,在实现模型参数稀疏性的同时提高目标的识别精度,采用K-means++聚类算法获得先验框,并改进了DIoU距离计算公式,进而获得更为紧凑的轻量级检测模型(DC-YOLO v4)。在番茄茎语义分割模块(ICNet)中以MobileNetv2为主干网络,减少参数计算量,提高模型运算速度。将采摘模型部署在番茄串采摘机器人上进行验证。采用自制番茄数据集进行测试,结果表明,DC-YOLO v4对番茄及番茄串的平均检测精度为99.31%,比YOLO v4提高2.04个百分点。语义分割模块的mIoU为81.63%,mPA为91.87%,比传统ICNet的mIoU提高2.19个百分点,mPA提高1.47个百分点。对番茄串的准确采摘率为84.8%,完成一次采摘作业耗时约6 s。 展开更多
关键词 番茄串 采摘机器人 深度学习 YOLO v4 ICNet 采摘模型
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基于改进YOLO v4网络的马铃薯自动育苗叶芽检测方法 被引量:11
14
作者 修春波 孙乐乐 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期265-273,共9页
为提高马铃薯幼苗叶芽检测识别的准确率,提高自动育苗生产系统的工作效率,提出了基于YOLO v4网络的改进识别网络。将YOLO v4特征提取部分CSPDarknet53中的残差块(Residual Block)替换为Res2Net,并采用深度可分离卷积操作减小计算量。由... 为提高马铃薯幼苗叶芽检测识别的准确率,提高自动育苗生产系统的工作效率,提出了基于YOLO v4网络的改进识别网络。将YOLO v4特征提取部分CSPDarknet53中的残差块(Residual Block)替换为Res2Net,并采用深度可分离卷积操作减小计算量。由此,在增大卷积神经网络感受野的同时,能够获得叶芽更加细小的特征信息,减少马铃薯叶芽的漏检率。设计了基于扩张卷积的空间特征金字塔(DSPP模块),并嵌入和替换到特征提取部分的3个特征层输出中,用于提高马铃薯叶芽目标识别定位的准确性。采用消融实验对改进策略的有效性进行了验证分析。实验结果表明,改进的识别网络对马铃薯叶芽检测的精确率为95.72%,召回率为94.91%,综合评价指标F1值为95%,平均精确率为96.03%。与Faster RCNN、YOLO v3、YOLO v4网络相比,改进的识别网络具有更好的识别性能,从而可有效提高马铃薯自动育苗生产系统的工作效率。 展开更多
关键词 深度学习 马铃薯 叶芽检测 扩张卷积 感受野 YOLO v4
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基于深度学习的群养鸡只行为监测方法研究 被引量:18
15
作者 李娜 任昊宇 任振辉 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期117-121,共5页
畜禽的行为能够反映其健康状况、环境舒适度等福利信息,是评价畜禽福利状况的重要指标。为了实时自动监测鸡舍中鸡群的行为状况,提出了1种基于深度学习的鸡群行为监测方法。用摄像头连续4个月每天7:00—17:30记录散养鸡群在鸡舍内的活动... 畜禽的行为能够反映其健康状况、环境舒适度等福利信息,是评价畜禽福利状况的重要指标。为了实时自动监测鸡舍中鸡群的行为状况,提出了1种基于深度学习的鸡群行为监测方法。用摄像头连续4个月每天7:00—17:30记录散养鸡群在鸡舍内的活动,筛选7988幅图片对鸡只的采食、站立、趴卧、梳羽、啄羽和打架行为进行标注,利用YOLO v4目标检测模型识别,各行为平均精确率分别为采食96.67%、站立90.34%、趴卧78.46%、梳羽82.01%、啄羽63.38%、打架67.14%,模型总体平均精确率为79.69%。为进一步提高啄羽行为检测结果,采用了时间序列分析方法提取持续时间大于30 s的啄羽行为。实验结果表明,该方法可以实现群养鸡只行为的实时自动监测,解决人工不能全天实时监测的问题,为精准化养殖提供了可能。 展开更多
关键词 YOLO v4 鸡只行为识别 时间序列 精准畜牧业
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基于改进YOLO v4的轻量化烟梗识别方法 被引量:9
16
作者 郑银环 林晓琛 +2 位作者 吴飞 金圣洁 吴傲男 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第9期1196-1202,1253,共8页
为完成烟叶精选工艺流程中打叶复烤后破碎烟叶的进一步去梗,实现破碎烟叶中烟梗的自动化检测,文章提出基于改进YOLO v4的轻量化烟梗识别方法。在YOLO v4基础模型上先后进行通道剪枝和层剪枝,大幅简化模型结构,改进后模型存储空间下降了9... 为完成烟叶精选工艺流程中打叶复烤后破碎烟叶的进一步去梗,实现破碎烟叶中烟梗的自动化检测,文章提出基于改进YOLO v4的轻量化烟梗识别方法。在YOLO v4基础模型上先后进行通道剪枝和层剪枝,大幅简化模型结构,改进后模型存储空间下降了93.77%,模型平均精度均值(mean average precision,mAP)和前向运算时间与基础模型持平。与同类别算法相比,模型精度平均提升8.7%,模型参数量大幅缩减。实验结果表明该实验剪枝模型更具轻量化,识别效果更好,能够满足实际生产需求。 展开更多
关键词 烟梗识别 YOLO v4 通道剪枝 层剪枝 轻量化
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基于轻型调控网络的下茧机器视觉实时检测 被引量:7
17
作者 张印辉 杨宏宽 +1 位作者 朱守业 何自芬 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期261-270,共10页
针对蚕茧加工过程中人工目测下茧效率低的问题,采用机器视觉的检测方法代替人工检测下茧。首先,根据图像采集系统成像的景深为线阵扫描相机选择合适的拍摄距离,并通过采样频率的计算进一步配置图像采集系统的参数;然后,用采集得到的线... 针对蚕茧加工过程中人工目测下茧效率低的问题,采用机器视觉的检测方法代替人工检测下茧。首先,根据图像采集系统成像的景深为线阵扫描相机选择合适的拍摄距离,并通过采样频率的计算进一步配置图像采集系统的参数;然后,用采集得到的线阵图像合成面阵图像构建下茧检测数据集;最后,以YOLO v4目标检测模型为基础模型设计出下茧实时检测模型(Inferior cocoons net,ICNet)。该模型通过K-means算法对下茧检测数据集聚类分析来预置候选框参数提升模型精度;采用模型深度调控的方法进行模型压缩,以降低模型权重所占储存空间,提升模型速度;设计轻量级卷积模块构建轻量级特征提取网络进一步提升模型的速度。实验结果表明,本文设计的ICNet下茧实时检测模型较原YOLO v4基础模型平均检测精度提升1.87个百分点,达到95.55%,模型权重所占储存空间压缩40.82%,降为145.00 MB,平均检测速度提升91.65%,达到49.37帧/s。 展开更多
关键词 下茧 实时检测 YOLO v4 聚类分析 模型深度调控 轻量级卷积模块
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基于YOLO v4的夜间车辆检测模型轻量化研究 被引量:8
18
作者 徐丽 刘星星 屈立成 《计算机技术与发展》 2022年第3期84-89,共6页
针对夜间车辆检测模型的实时性要求,以YOLO v4模型为基础,将主干特征提取网络更改为灵活性强且易于实现的MobileNet V2,并将加强特征提取网络里面的普通卷积全部更改为深度可分离卷积,同时模型给每个通道引入缩放因子,并与该通道输入相... 针对夜间车辆检测模型的实时性要求,以YOLO v4模型为基础,将主干特征提取网络更改为灵活性强且易于实现的MobileNet V2,并将加强特征提取网络里面的普通卷积全部更改为深度可分离卷积,同时模型给每个通道引入缩放因子,并与该通道输入相乘。然后将缩放因子正则项和权重损失函数联合进行稀疏正则化训练,此时选择较小的缩放因子进行通道剪枝,剪枝后模型的部分通道缺失,检测性能会降低,因此通过模型微调来弥补精度损失,并经过性能评估后再进行修剪迭代。最后得到一个轻量化的车辆检测模型,使其检测速度更快,更能满足夜间车辆检测的实时性需求。经过在UA-DETRAC数据集的实验分析可知:轻量化夜间车辆检测模型的检测精度可达98.29%,同时每秒处理帧数高达42帧图像。 展开更多
关键词 夜间车辆检测 YOLO v4 MobileNet 深度可分离卷积 通道剪枝
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基于红外热成像的生猪耳温自动提取算法 被引量:21
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作者 肖德琴 林思聪 +3 位作者 刘勤 黄一桂 曾瑞麟 陈丽 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期255-262,共8页
针对利用红外热成像进行生猪体温自动提取困难的问题,在设施猪场生猪体温红外巡检装置的基础上,提出将生猪耳部区域作为其体温的代表区域,探索一种基于红外热像图的生猪耳温自动提取算法(IT-PETE)。该算法通过高效而准确地识别生猪耳部... 针对利用红外热成像进行生猪体温自动提取困难的问题,在设施猪场生猪体温红外巡检装置的基础上,提出将生猪耳部区域作为其体温的代表区域,探索一种基于红外热像图的生猪耳温自动提取算法(IT-PETE)。该算法通过高效而准确地识别生猪耳部区域并提取耳部区域的温度最大值和平均值,实现生猪体温非接触式自动监测。IT-PETE算法首先用拉普拉斯算子对生猪热红外图像进行预处理,然后基于YOLO v4和形态学对热红外图像中的生猪耳部进行提取,并结合耳部分割图像和温度矩阵自动获取耳部区域温度的最大值和平均值。采用5折交叉验证方法训练生猪耳部区域检测模型,训练集和验证集图像共2000幅,测试集400幅。试验表明,YOLO v4耳部区域检测准确率为97.6%,比Faster R-CNN和SSD分别提高了2.0个百分点和7.8个百分点,单帧图像的平均检测时间为12 ms。同时对20头猪的人工统计耳温数据与算法提取体温进行相关性分析,得到两者在耳部区域温度最大值和平均值的决定系数分别为0.9849和0.9119,表明IT-PETE算法对体温数据的提取具有可靠性和可行性。因此,IT-PETE算法在一定程度上可为生猪体温自动化监测和预警系统提供技术支撑。 展开更多
关键词 生猪 耳温提取 YOLO v4 热红外成像
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基于改进YOLO v4的生猪耳根温度热红外视频检测方法 被引量:10
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作者 刘刚 冯彦坤 康熙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期240-248,共9页
基于热红外视频的生猪体温检测过程中,视频中保育期生猪头部姿态变化大,且耳根区域小,导致头部和耳根区域定位精度低,影响生猪耳根温度的精准检测。针对以上问题,本文提出了一种基于改进YOLO v4(Mish Dense YOLO v4,MD-YOLO v4)的生猪... 基于热红外视频的生猪体温检测过程中,视频中保育期生猪头部姿态变化大,且耳根区域小,导致头部和耳根区域定位精度低,影响生猪耳根温度的精准检测。针对以上问题,本文提出了一种基于改进YOLO v4(Mish Dense YOLO v4,MD-YOLO v4)的生猪耳根温度检测方法,构建了生猪关键部位检测模型。首先,在CSPDarknet-53主干网络中,添加密集连接块,以优化特征转移和重用,并将空间金字塔池化(Spatial pyramid pooling,SPP)模块集成到主干网络,进一步增加主干网络感受野;其次,在颈部引入改进的路径聚合网络(Path aggregation network,PANet),缩短多尺度特征金字塔图的高、低融合路径;最后,网络的主干和颈部使用Mish激活函数,进一步提升该方法的检测精度。试验结果表明,该模型对生猪关键部位检测的mAP为95.71%,分别比YOLO v5和YOLO v4高5.39个百分点和6.43个百分点,检测速度为60.21 f/s,可满足实时检测的需求;本文方法对热红外视频中生猪左、右耳根温度提取的平均绝对误差分别为0.26℃和0.21℃,平均相对误差分别为0.68%和0.55%。结果表明本文提出的基于改进YOLO v4的生猪耳根温度检测方法,可以应用于热红外视频中生猪关键部位的精准定位,进而实现生猪耳根温度的准确检测。 展开更多
关键词 热红外视频 生猪 耳根温度 YOLO v4 密集连接网络
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