基于改进 SOLOv2 的穴盘幼苗图像分割方法.
- Resource Type
- Article
- Authors
- 庄前伟; 王志明; 吴龙贻; 李恺; 王春辉
- Source
- Journal of Nanjing Agricultural University / Nanjuing Nongye Daxue Xuebao. 2023, Vol. 46 Issue 1, p200-209. 10p.
- Subject
- *IMAGE segmentation
*SEEDLING quality
*TECHNICAL assistance
*PROBLEM solving
*PYRAMIDS
- Language
- Chinese
- ISSN
- 1000-2030
[目的] 针对传统图像分割算法对穴盘幼苗图像分割精确度不高、分割效率低等问题,本研究提出一种基于改进 SOLOv2 的穴盘幼苗实例分割算法。[方法] 在 SOLOv2 算法架构的基础上,将拆分注意力网络 (ResNeSt) 与特征金字塔 (feature pyramid network,FPN) 相融合作为主干提取网络,提取幼苗的特征信息; 采集穴盘幼苗图像制作成数据集,引入多尺度变换和网格擦除等手段进行数据增强,再结合可变形卷积(DCNv2) 优化网络结构,提升分割的精确度; 引入秩和排序损失 (Rank & Sort Loss) 解决类别分支和掩码分支任务中超参数调节存在非最优和耗时的问题,提高 SOLOv2 分割的性能和效率。[结果] 基于采集多变机械手抓取穴盘幼苗数据集的试验结果表明,改进 SOLOv2 分割算法的平均精度均值(mean average precision,mAP)、交并比 0.5 时平均精度 (AP50) 和交并比 0.75 时平均精度 (AP75) 分别为 0.641、0.885 和 0.657,每张幼苗图像在 GPU (graphic processing unit) 上的平均分割时间为 0.114 s,比原 SOLOv2 的各项精度指标分别高2.8%、3.1% 和 2.3%,分割时间减少 0.058 s。[结论] 改进 SOLOv2 算法具有更强的泛化性和鲁棒性,可以实现果蔬幼苗的实时高精度分割,并为幼苗品质分级筛选提供技术帮助. [ABSTRACT FROM AUTHOR]