关键词:
图像处理
粪污
卷积神经网络
牛粪捡拾
摘要:
中国草原面积广阔,牛粪作为草原畜牧业的副产品,既对牧草生长有负面影响,又是重要的资源。牛粪分布零散,传统捡拾方式效率低,为了解决上述问题,该文提出一种改进牛粪图像检测模型,用于检测牧区牛粪,以提高牛粪捡拾的效率和智能化水平。1)替换注意力机制轻量化主干网络EfficientFormerV2,提高对边界敏感性并减少模型复杂度。2)改进颈部网络BiFPN,增强特征融合能力。3)改进损失函数Inner-IoU,提高边界框回归的定位精度。4)替换瓶颈层改进FasterNet block,以减少计算复杂度并加快推理速度。5)添加捡拾判断机制,利用预测阶段检测框对区域牛粪做出分类。改进后的网络模型在准确率为92.6%,召回率为87.7%,平均精度均值为87.4%的情况下,参数量减少到4.02M,浮点运算量减少到8.1G,检测速度提升到34.7帧/s。试验结果表明,改进模型在保持模型轻量化的同时,具有较高的平均精度均值,能够有效地完成牧区牛粪的识别与定位任务,适合在资源受限的移动设备和牧区环境中应用,为牛粪智能化捡拾车的研究提供技术支持。