中国农业气象 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (10): 1512-1520.doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2025.10.012
邬桐,朱永宁,武向娟,景博,郭军伟,梁继忠,陈炜,韩一楠,王佳祥
WU Tong , ZHU Yong-ning, WU Xiang-juan, JING Bo , GUO Jun-wei , LIANG Ji-zhong, CHEN Wei, HAN Yi-nan, WANG Jia-xiang
摘要:
马铃薯农田实景拍摄图像中,花朵在图像中特征信息占比小,当达到开花普遍期和盛花期时花朵不仅细小,且分布密集。目前主流的图像识别模型都容易产生漏检,检测精度不高。为了解决该问题,本研究以2019−2023年宁夏8套马铃薯农田实景监测系统拍摄的图像作为资料,对YOLOv5进行了改进。借鉴DenseNet的思想,在YOLOv5的基础上加入DenseBlock,提出一种稠密结构CD5−256,并引入注意力机制模块,形成YOLOv5CD5−256模型,将该模型与YOLOv5L、YOLOv8L、YOLOv8X、YOLOv9C和YOLOv9E进行对比。结果表明:YOLOv5CD5−256在测试集上的精确率(P)、召回率(R)以及平均精度均值(mAP)分别达到0.83、0.85和0.82,比YOLOv5L的各项指标均提升0.20,比YOLOv8L、YOLOv8X、YOLOv9C、YOLOv9E提升0.15~0.17,在6个模型中表现最佳。在马铃薯开花初期,6个模型都有较好的检测能力,YOLOv5CD5−256模型比其他5个模型无明显优势。当马铃薯进入开花普遍期和盛花期,出现大量细小且分布较为密集的花朵时,YOLOv5CD5−256模型的平均漏检率比其他模型低0.20~0.23,表现出明显的优势。说明该模型可应用于马铃薯开花初期、普遍期和盛花期不同时期的花朵检测,尤其对小特征、密集型分布的花朵检测能力明显好于当前的主流模型,可作为马铃薯花朵的识别模型。