文献类型： 中文期刊
作者： 蹇川 1 ; 郑永强 2 ; 刘艳梅 3 ; 马岩岩 2 ; 易时来 2 ; 吕强 2 ; 谢让金 2 ;
作者机构： 1.西南大学工程技术学院
2.西南大学柑桔研究所/国家柑桔工程技术研究中心/国家数字种植业(柑桔)创新分中心
3.重庆市北碚区经济作物技术推广站
关键词： 柑桔;成熟果实;YOLOv5s;Context Aggregation Block;目标检测;产量预估
期刊名称： 中国南方果树
ISSN：
年卷期： 2024 年 001 期
页码： 224-231
收录情况： 北大核心
摘要： 巡检机器人精准检测成熟柑桔果实，对于保证柑桔果园产量巡检作业效率和质量至关重要。考虑到成熟柑桔果实特有的颜色空间、果实遮挡导致的小目标以及巡检机器人有限的硬件资源，提出一种简单有效的基于YOLOv5s的柑桔成熟果实检测方法——改进YOLOv5s。改进YOLOv5s,主要设计一个由3层Context Aggregation Block （CABlock）组成的金字塔结构特征提取层并将其插入到YOLOv5s网络的Head部分。改进YOLOv5s模型具有如下优点：（1）集成的底层CABlock通过特征通道注意力机制和空间注意力机制，能更好更快地学习小目标局部成熟果实颜色和纹理特征、重叠果实边缘特征；（2）多层CABlock构建的特征金字塔能够有效地避免小目标随网络深度增加而消失，从而降低小目标果实漏检率。柑桔成熟果实识别验证试验结果表明，改进YOLOv5s的检测准确率和平均精度分别为98.21%和98.07%,较原始YOLOv5s分别提升了0.31和0.17百分点，较Faster R-CNN分别提升了8.41和8.31百分点，识别遮挡果实、重叠果实以及小目标果实的平均精度分别为99.4%、97.2%和98.0%;单张成熟柑桔果实图像的平均检测时间32.5 ms,模型占用内存15.8 MB。该改进YOLOv5s模型可实现果园自然环境下柑桔成熟果实快速准确地检测识别与产量预估，可为柑桔果园巡检机器人产量巡检提供技术支持。
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