基于多尺度注意力U-Net的结球甘蓝青虫检测方法 |
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引用本文: | 齐国红,许新华,师晓丽.基于多尺度注意力U-Net的结球甘蓝青虫检测方法[J].江苏农业学报,2023(6):1349-1357. |
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作者姓名: | 齐国红 许新华 师晓丽 |
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作者单位: | 郑州西亚斯学院电子信息工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(62172338);;河南省高等学校重点科研项目(23B510004、22B520049); |
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摘 要: | 针对结球甘蓝青虫姿态多样、形状不规则以及传统U-Net对多尺度图像检测的鲁棒性较差等问题,本研究提出一种基于多尺度注意力U-Net(MSAU-Net)的结球甘蓝青虫检测方法。该方法将多尺度空洞Inception和注意力引入到U-Net,通过设置不同膨胀率的初始卷积层卷积核和全局池化层类型,提取多尺度深层次的结球甘蓝青虫检测特征。首先,对原始图像进行超像素聚类,极大减少结球甘蓝青虫图像的基元数量;其次,利用多尺度空洞U-Net提取不同大小的结球甘蓝青虫特征;最后,通过注意力连接将MSAU-Net同层的浅层、深层特征拼接,得到结球甘蓝青虫图像的关键特征,加快网络训练。MSAU-Net方法在结球甘蓝青虫数据集上的平均检测精度为95.26%,较U-Net方法提高了约6个百分点。MSAU-Net方法能较好地检测到大小不同的结球甘蓝青虫,能够应用于结球甘蓝青虫自动检测系统。
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关 键 词: | 结球甘蓝青虫检测 超像素聚类 U-Net 多尺度注意力U-Net |
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