| 基于Cascade R-CNN的玉米幼苗检测 |
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| 引用本文： | 胡文泽,王宝聚,耿丽杰,兰玉彬,李文华,李东升.基于Cascade R-CNN的玉米幼苗检测[J].农机化研究,2023(5):26-31. |
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| 作者姓名： | 胡文泽 王宝聚 耿丽杰 兰玉彬 李文华 李东升 |
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| 作者单位： | 1. 山东理工大学农业工程与食品科学学院;2. 国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心山东理工大学分中心 |
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| 摘 要： | 准确识别玉米幼苗是实现自动化精准除草、间苗、补种等苗期作业的重要前提。为此,针对自然环境下农业机器人对玉米幼苗的检测问题,结合深度残差网络强大的特征提取能力和级联网络连接多个检测器不断优化预测结果的特点,对Cascade R-CNN模型进行改进,使之适用于自然环境下玉米幼苗的检测。模型使用残差网络ResNet-50与特征金字塔网络FPN作为特征提取器提取玉米幼苗图像的特征图,利用区域建议网络生成目标候选框,通过感兴趣区域池化将不同大小的特征图转换为统一尺寸的输出;最后,分类回归模块根据特征图对目标进行分类,并使用边框回归修正候选框的位置和大小,从而完成玉米幼苗目标检测。同时,以3～5叶期玉米幼苗为研究对象,采集其田间图像并制作数据集,用所制作的数据集对Cascade R-CNN模型进行训练,选取AlexNet、VGG16、ResNet18、ResNet50与ResNet50+FPN分别作为特征提取网络进行对比试验,确定所提出的ResNet50+FPN为最优特征提取网络,平均精度均值(mAP)为91.76%,平均检测时间为6.5ms。选取双阶段目标检测模型Faster R-CNN、R-F...
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| 关 键 词： | 目标检测 Cascade R-CNN模型 特征提取网络 残差网络 玉米幼苗 |
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