嵌入式设备的轻量化百香果检测模型

作者：罗志聪; 李鹏博; 宋飞宇; 孙奇燕; 丁昊凡

来源：农业机械学报, 2022, 53(11): 262-322.

• 百香果
• 嵌入式设备
• YOLO v5
• 轻量化
• 迁移学习

为在有限的嵌入式设备资源下达到实时检测要求，提出一种基于改进YOLO v5的百香果轻量化检测模型(MbECA-v5)。首先，使用MobileNetV3替换主干特征提取网络，利用深度可分离卷积代替传统卷积减少模型的参数量。其次，嵌入有效通道注意力网络(ECANet)关注百香果整体，引入逐点卷积连接特征提取网络和特征融合网络，提高网络对百香果图像的特征提取能力和拟合能力。最后，运用跨域与域内多轮训练相结合的迁移学习策略提高网络检测精度。试验结果表明，改进后模型的精确率和召回率为95.3%和88.1%;平均精度均值为88.3%,较改进前提高0.2个百分点。模型计算量为6.6 GFLOPs,体积仅为6.41 MB,约为改进前模型的1/2,在嵌入式设备实时检测速度为10.92 f/s,约为SSD、Faster RCNN、YOLO v5s模型的14倍、39倍、1.7倍。因此，基于改进YOLO v5的轻量化模型提高了检测精度和大幅降低了计算量和模型体积，在嵌入式设备上能够高效实时地对复杂果园环境中的百香果进行检测。

• 单位
  福建农林大学; 机电工程学院