MAR-YOLOv9:一种基于YOLOv9的农田多数据集目标检测方法


发布时间:

2024-12-20

来源:

作者:

随着深度学习技术的发展,目标检测在各个领域得到了广泛的应用。然而,在跨数据集目标检测中,传统的深度学习模型经常面临性能下降的问题。这在农业领域尤其如此,因为农业领域的作物种类繁多,环境复杂多变。现有技术在处理各种场景时仍然面临性能瓶颈。为了解决这些问题,本研究提出了一种基于YOLOv9的轻量级、跨数据集增强的农业领域目标检测方法,命名为Multi-Adapt Recognition-YOLOv9 (MAR-YOLOv9)。对传统的32倍下采样骨干网进行了优化,创新设计了16倍下采样骨干网。引入了更加流线型和轻量级的主干结构,以及创新的特征提取、上采样和连接方法。混合连接策略允许模型灵活地利用来自不同层次的特征。这解决了传统YOLOv9中检测主干部和辅助分支结构导致的训练时间增加和权重冗余的问题,使MAR-YOLOv9在保持高性能的同时,降低了模型的计算复杂度,提高了检测速度,更适合于实时检测任务。在4个植物数据集的对比实验中,MAR-YOLOv9模型的mAP@0.5准确率比7种主流目标检测算法提高了39.18%,比YOLOv9模型提高了1.28%。同时,模型尺寸减小了9.3%,模型层数减少,降低了计算成本和存储需求。此外,MAR-YOLOv9在检测复杂农业图像方面具有显著优势,为农业领域的目标检测任务提供了高效、轻量级和适应性强的解决方案。整理的数据和代码可以通过以下链接访问:https://github.com/YangxuWangamI/MARYOLOv9 。

 

图1  多种数据集。

 

图2  MAR-YOLOv9。

 

图3  主要模块网络。

 

图4  MTDC-UAV数据集检测可视化结果。

 

图5  WEDU数据集检测可视化结果。

 

图6  RFRB和DRPD数据集的检测可视化结果。

 

图7  目标检测模型的性能和模型尺寸比较。

 

来 源

Lu, D., & Wang, Y. (2024). MAR-YOLOv9: A multi-dataset object detection method for agricultural fields based on YOLOv9. PLOS ONE, 19(10): e0307643.

 

编辑

王春颖

推荐新闻

石时之约|韩志国:透过表型数据,看见植物的喜怒哀乐!

本期石时之约,我们将对话慧诺瑞德(北京)科技有限公司总经理、国际植物表型学会(IPPN)执委会委员/工业分会副主席韩志国,一起从表型数据的科学角度,去读懂农作物的喜怒哀乐和前世今生。

慧科研、慧育种、慧种田——慧聚改变的力量

让我们“慧聚”在一起,为“慧科研、慧育种、慧种田”赋能。

高通量植物表型平台建设注意事项

育种,是在给定的环境条件下,选择各种表型指标(产量、品质、抗性)最优的基因型材料的过程(AI育种,从这里起步)。育种工作中大约70%的工作量来自表型观察测量和筛选,是最耗人力物力的过程。

作物生理表型测量基础原理

生理表型测量的核心在于“早、快”,要在肉眼可见之前就能测量并预判出变化趋势,才是这个技术的核心价值。叶绿素荧光成像,恰好满足了这个要求。