一种基于机器视觉的穴盘种子漏播检测方法技术

技术编号:35748598 阅读:36 留言:0更新日期:2022-11-26 18:53
本发明专利技术提供了一种基于机器视觉的穴盘种子漏播检测方法,属于智慧农业的技术领域,利用改进的训练网络实现穴盘的识别分类任务;并且提供了一种应用于穴盘种子漏播检测中模型训练的训练网络,包括一种改进的注意力机制ResNet网络,通过添加注意机制模块,对经典的残差网络进行优化,构建了新的残差模块,并且通过引入CBAM注意力机制模块,来指导模型更专注于提取更多的信息特征,提高识别分类的准确率,从而提高穴盘育苗的机械化程度,为种苗移栽提供了技术支撑,促使经济作物种植逐渐工厂化,提高了经济作物的种植效率和经济效益。提高了经济作物的种植效率和经济效益。提高了经济作物的种植效率和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的穴盘种子漏播检测方法


[0001]本专利技术涉及智慧农业
,具体涉及一种基于机器视觉的穴盘种子漏播检测方法。

技术介绍

[0002]甜玉米是玉米基因突变产生的甜质型玉米。甜玉米口味甘甜多汁且因含多种维生素和矿物质被冠以“水果玉米”、“蔬菜玉米”之称。因比普通玉米营养丰富、口感鲜甜常被用于制作玉米罐头出口,因此甜玉米越来越受消费者的青睐。加之甜玉米生长期短、经济效益高等特点成为广大种植户的首选经济作物。目前,我国已成为生产甜玉米的主要国家,甜玉米产业在我国有着巨大的市场潜力和开发前景。而甜玉米的种植主要有两种,分别为大田机械播种模式和穴盘育苗移栽模式。穴盘育苗移栽模式成活率高、秧苗质量高、环保、操作简单且易于推广。因此业内在大批量生产玉米苗时,多采用穴盘育苗移栽模式,先进行穴盘播种育苗,而后进行移栽、种植,如图1、图2所示。
[0003]育苗效率的提高是穴盘种植业发展的目标。由于甜玉米种子本身干瘪,形态、大小不一,如图3所示。播种机播种后,会有5%~20%的空穴率,漏播空穴如图4所示。空穴需耗费大量人力进行补种,人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于穴盘种子漏播检测中模型训练的训练网络,其特征在于,包括改进的注意力机制ResNet网络,所述的改进的注意力机制ResNet网络包括依次串联连接的第一层卷积层、最大池化层、多个串联连接的残差模块、全连接层,数据集中的图片作为输入经过第一层卷积层、最大池化层得到相应的输出特征图,此输出特征图作为第一个残差模块的输入,经过多个残差模块的运算后,最后一个残差模块输出图片的细粒度特征,再将图片的细粒度特征输入全连接层进行运算得到分类特征,所述的全连接层为双向全连接层;所述的残差模块包括依次连接的两层卷积层、CBAM注意力模块,且所述的CBAM注意力模块与残差模块的输入跳跃连接,残差模块的输入特征图经过第一层卷积层的卷积计算后得到特征图U,特征图U经过第二层卷积层卷积计算得到特征图X,特征图X经过CBAM注意力模块得到输出为特征图X”,特征图X”与跳跃连接输送的输入特征图相结合,作为残差模块的输出;所述的CBAM注意力模块包括顺序串联的SE通道注意力模块与空间注意力模块。2.如权利要求1所述的一种应用于穴盘种子漏播检测中模型训练的训练网络,其特征在于,每个卷积层后采用BatchNorm层+Relu激活函数的组合,对每层网络的输入进行规范。3.如权利要求1所述的一种应用于穴盘种子漏播检测中模型训练的训练网络,其特征在于,输入到本残差块中CBAM注意力模块的特征图X,先沿着通道维度推断出特征图的注意力权重,将SE通道注意力模块得到的权重矩阵与原特征图X相乘得到X',将带有通道注意力权重的特征图X',沿着空间维度推断出新的注意力权重,随后将空间注意力模块输出的权重系数与原特征图X'相乘,对特征进行自适应调整得到X”,调整后的输出X”与跳跃连接传输的残差模块的原始输入特征图进行信息融合,作为下一残差模块的输入。4.如权利要求1、2或3所述的一种应用于穴盘种子漏播检测中模型训练的训练网络,其特征在于,所述的SE通道注意力模块包括:在正常的F
tr
操作后分出了一个旁路分支,在所述旁路分支中输入的特征图X进行squeeze操作,生成通道统计信息z,对通道统计信息z进行excitation操作得到权重矩阵F
ex
(z,A),将权重矩阵F
ex
(z,A)与特征图X进行相乘计算得到X'。5.如权利要求4所述的一种应用于穴盘种子漏播检测中模型训练的训练网络,其特征在于,所述squeeze操作将一个c通道、h*w的特征图,压成c通道1*1的特征图,生成通道统计信息z,计算公式为:式(1

1)中,z——特征图X的通道统计信息;z
c
——特征图X第c个输出单元的统计量,即特征图X第c个输出单元的全局平均池化输出;F
sq
(
·
)——squeeze操作;X
c
——第c个未经squeeze和excitation的特征图X的一部分;h——特征图X的高度;w——特征图X的宽度;H——输入的穴盘图片的高度;
W——输入的穴盘图片的宽度;x
c
——特征图X中第c个输入特征;(i,j)的取值是输入的穴盘图片的宽和高。6.如权利要求4所述的一种应用于穴盘种子漏播检测中模型训练的训练网络,其特征在于,所述的excitation操作,包含两个全连接层:先对squeeze操作得到的结果z进行全连接,此时全连接层的权重参数表示为A1,...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝凤琦高露露赵景波白金强许敬尧房桐胡振杜保帅
申请(专利权)人:青岛理工大学
类型:发明
国别省市:

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