关键词:
荔枝果实
多目标跟踪
产量预测
轻量化
目标检测
摘要:
针对大场景自然环境下荔枝存在小目标、重叠和遮挡等特点,提出一种轻量化荔枝检测模型FEB-YOLO;该模型基于YOLOv8在C2f模块中引入PConv替代部分常规卷积以实现轻量化改进,同时融入EMA注意力机制提高算法的特征提取能力;将颈部网络替换为融合P2特征层的BiFPN,增强模型对不同尺寸的跨尺度特征融合;在回归损失函数中引入NWD度量,提高模型对荔枝小目标的学习能力,降低漏检率;经实验测试得到FEB-YOLO模型的P、R、mAP对比原始模型分别提高1.4%、1.6%、1.7%,其参数量和计算量分别降低47.3%和27.1%,改进后模型占用的计算资源更少,同时能够明显提高在复杂环境下的识别精度;为实现果园场景下实时估计荔枝产量,提出了一种高效的荔枝果实动态识别计数方法,通过将FEB-YOLO作为BoT-SORT跟踪器的目标检测器,将FEB-YOLO的识别输出作为BoT-SORT的输入,实现动态视频序列的跟踪计数,最后以实例验证了该方法的有效性和可行性;所得改进模型具有较好的鲁棒性且体积小,可以嵌入到边缘设备中,不仅可用于实时估计荔枝产量,还可用于规划采摘和贮藏,为果园资源分配提供可靠支撑。