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[1]严陈慧子,田芳明,谭峰,等.基于改进YOLOv4的水稻病害快速检测方法[J].江苏农业科学,2023,51(6):187-194.
 Yanchen Huizi,et al.Rapid detection method of rice diseases based on improved YOLOv4[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(6):187-194.
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基于改进YOLOv4的水稻病害快速检测方法(PDF)
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《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第51卷
期数:
2023年第6期
页码:
187-194
栏目:
农业工程与信息技术
出版日期:
2023-03-20

文章信息/Info

Title:
Rapid detection method of rice diseases based on improved YOLOv4
作者:
严陈慧子1 田芳明12 谭峰1 王思琪1 石景秀1
1.黑龙江八一农垦大学信息与电气工程学院,黑龙江大庆 163319;2.农业农村部农产品及加工品质量监督检验测试中心,黑龙江大庆 163316
Author(s):
Yanchen Huiziet al
关键词:
水稻病害目标检测YOLOv4MobileNet V3坐标注意力
Keywords:
-
分类号:
TP391.41
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
针对水稻图像中复杂背景带来的病斑难以识别、检测速度慢等问题,以水稻稻瘟病、白叶枯病和胡麻斑病图像为研究对象,提出一种基于改进YOLOv4的水稻病害检测方法,该方法以YOLOv4模型为主体框架,采用轻量级网络MobileNet V3代替原始主干网络CSPDarkNet-53,并通过在颈部网络添加坐标注意力模块(coordinate attention module,CAM)来提高模型的性能。结果表明,改进后的模型对水稻稻瘟病、白叶枯病、胡麻斑病的识别准确率均有所提升,平均精度均值(mean average precision,mAP)为85.34%,与原始YOLOv4模型相比,mAP提高了1.32%,每秒钟检测图像的帧数(frames per second,FPS)为53.43帧/s,检测速度提高了49.62%,说明研究得出的方法具有较高的平均准确率及较快的检测速度,能够用于田间复杂环境下的水稻病害快速识别。
Abstract:
-

参考文献/References:

[1]亓璐,张涛,曾娟,等. 近年我国水稻五大产区主要病害发生情况分析[J]. 中国植保导刊,2021,41(4):37-42,65.
[2]全国农业技术推广服务中心. 2022年全国农作物重大病虫害发生趋势预报[N]. 农民日报,2022-02-16(6).
[3]邵泽中,姚青,唐健,等. 面向移动终端的农业害虫图像智能识别系统的研究与开发[J]. 中国农业科学,2020,53(16):3257-3268.
[4]章毓晋. 中国图像工程25年[J]. 中国图象图形学报,2021,26(10):2326-2336.
[5]Fang X L,Hu F,Yang M,et al. Small object detection in remote sensing images based on super-resolution[J]. Pattern Recognition Letters,2022,153(6):107-112.
[6]闫钧华,张琨,施天俊,等. 融合多层级特征的遥感图像地面弱小目标检测[J]. 仪器仪表学报,2022,43(3):221-229.
[7]邹俊志,杨建喜,李昊,等. 复杂背景下基于改进YOLO v3算法的桥梁表观病害识别[J]. 铁道科学与工程学报,2021,18(12):3257-3266.
[8]孙一飞,武继刚,张欣鹏. 面向眼底图像小目标检测的无监督学习方法[J]. 计算机工程与科学,2019,41(11):2000-2006.
[9]Jia D Y,He Z H,Zhang C W,et al. Detection of cervical cancer cells in complex situation based on improved YOLOv3 network[J]. Multimedia Tools and Applications,2022,81(6):8939-8961.
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[17]佘颢,吴伶,单鲁泉. 基于SSD网络模型改进的水稻害虫识别方法[J]. 郑州大学学报(理学版),2020,52(3):49-54.
[18]闫建伟,张乐伟,赵源,等. 改进RetinaNet的刺梨果实图像识别[J]. 中国农机化学报,2021,42(3):78-83.
[19]郭阳,许贝贝,陈桂鹏,等. 基于卷积神经网络的水稻虫害识别方法[J]. 中国农业科技导报,2021,23(11):99-109.
[20]孙俊,朱伟栋,罗元秋,等. 基于改进MobileNet-V2的田间农作物叶片病害识别[J]. 农业工程学报,2021,37(22):161-169.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2022-05-10
基金项目:黑龙江省自然科学基金重点项目(编号:ZD2019F002);黑龙江八一农垦大学校内资助项目(编号:XZR2016-10);黑龙江八一农垦大学博士启动基金(编号:XDB201814);黑龙江八一农垦大学自然科学人才支持计划(编号:ZRCPY202015)。
作者简介:严陈慧子(1997—),女,湖北黄冈人,硕士研究生,研究方向为农业病虫害图像处理。E-mail:411434109@qq.com。
通信作者:田芳明,博士,教授,研究方向为农业物联网和模式识别。E-mail:byndtfm@163.com。
更新日期/Last Update: 2023-03-20