[1]陈孟杰,梁敖,许晓琳,等.基于改进YOLO v8n模型的草莓成熟度检测算法[J].江苏农业科学,2026,54(4):55-62.
 Chen Mengjie,et al.Study on strawberry maturity detection algorithm based on improved YOLO v8n model[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2026,54(4):55-62.
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基于改进YOLO v8n模型的草莓成熟度检测算法()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第54卷
期数:
2026年第4期
页码:
55-62
栏目:
智能农业装备
出版日期:
2026-02-20

文章信息/Info

Title:
Study on strawberry maturity detection algorithm based on improved YOLO v8n model
作者:
陈孟杰1; 梁敖1; 许晓琳1; 张玉宁1; 牛思琪1; 马德新1; 2
1.青岛农业大学动漫与传媒学院,山东青岛 266109; 2.青岛农业大学智慧农业研究院,山东青岛 266109
Author(s):
Chen Mengjie; et al
关键词:
深度学习; 草莓; YOLO v8n; 成熟度
Keywords:
-
分类号:
S126;TP391.41
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
为解决草莓果实被枝叶或其他果实遮挡,导致草莓成熟度识别困难的问题,提出一种改进YOLO v8n的草莓成熟度检测算法YOLO v8n-CDW。首先,在主干网络中将C2f模块替换为C2f_FasterBlock模块,通过部分卷积减少计算量和内存访问,提升计算速度;其次,使用CCFM轻量级跨尺度特征融合网络替换颈部多尺度特征融合网络,同时把部分Conv模块替换成DiverseBranchBlock(多元分支模块),能够显著提高网络的特征表达能力和精度;最后,更改边界框损失函数(CIoU)为动态非单调聚焦机制(WIoU),进一步提升模型检测性能。结果表明,改进后的YOLO v8-CDW的模型准确率、召回率、平均精确度、模型体积和检测速度分别为91.8%、90.7%、95.9%、5.5 MB、222.1帧/s;相比于原始基础网络YOLO v8n,准确率、召回率、平均精确度分别提升3.7、1.1、2.4百分点,体积下降0.8 MB,检测速度提升57.6帧/s。改进后的模型能更高效、更精准地识别草莓成熟度,为智能化采摘提供技术支撑。
Abstract:
-

参考文献/References:

[1]李鹏,王志强,刘凤之,等. 6个草莓品种果实香气组分分类及育种方向分析[J]. 中国果树,2023(6):38-45,53,142.
[2]刘畅,王晓,李宪松,等. 我国草莓生产态势及国内外比较分析[J]. 中国果树,2023(7):136-140.
[3]梁敖,代东南,牛思琪,等. 基于改进YOLO v5s的草莓成熟度实时检测算法[J]. 山东农业科学,2024,56(11):156-163.
[4]董乃深,程泓超,应仇凯,等. 垄作草莓双臂采摘机器人设计与试验[J]. 农业机械学报,2024,55(增刊1):29-40,50.
[5]Islam M S,Scalisi A,OConnell M G,et al. A ground-based platform for reliable estimates of fruit number,size,and color in stone fruit orchards[J]. HortTechnology,2022,32(6):510-522.
[6]Liakhov D V,Mityugov N S,Gracheva I A,et al. Scanned plant leaves boundary detection in the presence of a colored shadow[J]. Pattern Recognition and Image Analysis,2022,32(3):575-585.
[7]黄小玉,李光林,马驰,等. 基于改进判别区域特征融合算法的近色背景绿色桃子识别[J]. 农业工程学报,2018,34(23):142-148.
[8]刘小刚,范诚,李加念,等. 基于卷积神经网络的草莓识别方法[J]. 农业机械学报,2020,51(2):237-244.
[9]张新月,胡广锐,李浦航,等. 基于改进YOLO v8n的轻量化红花识别方法[J]. 农业工程学报,2024,40(13):163-170.
[10]苗荣慧,李志伟,武锦龙.基于改进YOLO v7的轻量化樱桃番茄成熟度检测方法[J]. 农业机械学报,2023,54(10):225-233.
[11]陈仁凡,谢知,林晨. 基于YOLO-ODM的温室草莓成熟度的快速检测[J]. 华中农业大学学报,2023,42(4):262-269.
[12]黄家才,赵雪迪,高芳征,等. 基于改进YOLO v5s的草莓多阶段识别检测轻量化算法[J]. 农业工程学报,2023,39(21):181-187.
[13]李茂,肖洋轶,宗望远,等. 基于改进YOLO v8模型的轻量化板栗果实识别方法[J]. 农业工程学报,2024,40(1):201-209.
[14]Zhang J,Huang W B,Zhuang J Y,et al. Detection technique tailored for small targets on water surfaces in unmanned vessel scenarios[J]. Journal of Marine Science and Engineering,2024,12(3):379.
[15]杨肖委,沈强,罗金龙,等. 基于改进YOLO v8n的茶树嫩芽识别[J]. 茶叶科学,2024,44(6):949-959.
[16]梁礼明,龙鹏威,李俞霖. 改进轻量高效FMG-YOLO v8s的钢材表面缺陷检测算法[J]. 计算机工程与应用,2025,61(3):84-93.
[17]杨红欣,陈越,裴国权,等. 基于轻量化YOLO v8-FasterBlock模型的云南小粒咖啡生豆分级方法[J]. 食品科学,2025,46(4):268-277.
[18]刘思元,高凯,雍龙泉. 改进RT-DETR的航拍小目标检测算法[J]. 计算机工程与应用,2025,61(4):272-281.
[19]Tang Z X,Zhang W,Li J L,et al. LTSCD-YOLO:a lightweight algorithm for detecting typical satellite components based on improved YOLO v8[J]. Remote Sensing,2024,16(16):3101.
[20]秦玮健,康峰,王亚雄,等. 基于改进YOLO v8算法的枸杞果实目标检测[J]. 机械工程与自动化,2024(6):24-26,30.
[21]韩兵,王鹏,周毅. 基于优选集成ConvNet的脑癌图像分割方法[J]. 安徽大学学报(自然科学版),2022,46(6):99-108.
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[23]向厚雪,张玉华,许贵阳. 基于改进YOLO v8的钢轨轨头内部伤损检测方法[J]. 铁道建筑,2025,65(4):28-32.
[24]田聪,王嘉伟,王智,等. 基于改进YOLO v8n的燕麦孕穗期杂草检测[J/OL]. 中国农业科技导报(中英文),2025:1-11[2025-12-18]. https://doi.org/10.13304/j.nykjdb.2025.0396.
[25]潘巍,王涛,杜勇. 基于YOLO-RDHL的粮田害虫检测方法[J/OL]. 计算机技术与发展,2025:1-9[2025-12-18]. https://doi.org/10.20165/j.cnki.ISSN1673-629X.2025.0234.
[26]罗希,贺强,张宁轩,等. 基于改进型YOLO v9的绝缘子及缺陷检测[J]. 机电工程技术,2024,53(10):197-202.
[27]张传栋,高鹏,亓璐,等. 基于SAW-YOLO v8n的葡萄幼果轻量化检测方法[J]. 农业机械学报,2024,55(10):286-294.
[28]朱琦,周德强,盛卫锋,等. 基于DSCS-YOLO的苹果表面缺陷检测方法[J]. 南京农业大学学报,2024,47(3):592-601.
[29]Selvaraju R R,Cogswell M,Das A,et al. Grad-CAM:visual explanations from deep networks via gradient-based localization[J]. International Journal of Computer Vision,2020,128(2):336-359.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2025-01-18
基金项目:山东省重点研发计划(编号:2024CXGC010905、2023TZXD023);山东省自然科学基金(编号:ZR2022MC152);中央引导地方科技发展专项(编号:23-1-3-6-zyyd-nsh)。
作者简介:陈孟杰(2000—),男,安徽宿州人,硕士研究生,主要从事农业人工智能研究。E-mail:c772513449@163.com。
通信作者:马德新,博士,教授,主要从事农业人工智能、农业物联网研究。E-mail:madexin@163.com。
更新日期/Last Update: 2026-02-20