基于改进型YOLOv8的芦笋茎枯病表型图像识别技术


发布时间:

2024-10-19

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芦笋茎轻症(Asparagusstemblight),又名“芦笋癌,”是一种严重的植物病害,在我国有广泛的分布。该病的广泛发生对芦笋的产量和品质产生了负面影响,已成为威胁芦笋生产的主要问题之一。为了提高芦笋茎枯病表型病斑的准确识别和定位能力,提高检测的准确性,提出了一种基于YOLOv 8的芦笋茎枯病YOLOv 8-CBAM检测算法。该算法旨在实现芦笋茎枯病表型图像的快速检测,为芦笋茎枯病的防治提供有效的辅助。为了增强模型捕获细微病变特征的能力,在头部C2f之后添加了卷积阻滞注意力模块(CBAM)。代替了传统的C2f模型,CBAM模型可以更好地捕获病灶的细微特征。同时,YOLOv 8中原始的CIoU丢失函数被Focal-EIoU丢失函数所取代,确保更新后的丢失函数强调更高质量的边界框。YOLOv 8-CBAM算法能有效地检测芦笋茎枯病表型图像,平均检测精度(mAP)为95.51%,比YOLOv 5、YOLOv 7、YOLOv 8和Mask R-CNN模型分别提高了0.22%、14.99%、1.77%和5.71%。这将大大提高芦笋种植者对芦笋茎枯病的识别效率,有助于提高芦笋茎枯病的防治水平,对计算机视觉在农业中的应用具有重要意义。

 

图1  芦笋茎枯病图像的增强处理。

 

图2  YOLOv8网络架构

 

图3  YOLOv 8-CBAM网络架构。

 

图4  CBAM注意机制框架图。

 

表1 消融实验结果。

 

图5  改良前后模型的mAP0.5曲线。

 

图6  模型检测效果图(a)人工标记;(B)YOLOv8 n;(c)本方法。

 

表2 实验比较。

 

来 源

StyleJi, S., Sun, J., Zhang, C. (2024). Phenotypic image recognition of asparagus stem blight based on improved yolov8.Computers, Materials & Continua, 80(3), 4017-4029.

 

编辑

小丸子

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