通过改进的深度学习方法探索基于无人机的近距离检测松病的UAV图像
Xinquan Ye1, Jie Pan1,2, Gaosheng Liu1
1College of Forestry, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China.
Plant phenomics (Washington, D.C.)
|December 18, 2023
概括
一个新的PWD-YOLO模型可以实时检测树木中的松病 (PWD). 这种高效,轻量级的人工智能模型可以提高复杂森林的准确性,帮助疾病管理.
科学领域:
- 林业科学 林业科学
- 计算机科学 计算机科学
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 松病 (PWD) 对森林生态系统构成重大威胁.
- 目前用于检测PWD感染树木的方法缺乏实时效率和准确性,特别是在混合森林中.
- 现有的物体检测模型难以平衡轻量设计和高性能.
研究的目的:
- 开发一个实时和高效的物体检测模型来识别受PWD感染的树木.
- 改进现有的YOLOv5s (你只看一次5s版本) 算法,以提高PWD检测.
- 为林业管理提供可靠的工具,监测和控制PWD的传播.
主要方法:
- 开发了一个改进的YOLOv5s算法,命名为PWD-YOLO.
- 使用RepVGG块和GSConv网络实施了一种轻量级的骨干,以增加推断速度和减少复杂性.
- 一个C2fCA模块和双向特征金字塔网络被纳入,以增强特征提取和多尺度信息传播.
主要成果:
- PWD-YOLO实现了2.7 MB的模型大小,3.5 GFLOP的计算复杂性和1.09 MB的参数体积.
- 该模型显示了98.0/秒的高推断速度.
- 在自己构建的数据集上,PWD-YOLO实现了92.5%的精度,95.3%的回忆率和93.9%的F1得分.
结论:
- 与PWD检测的现有物体检测模型相比,PWD-YOLO模型提供了更高的性能.
- 开发的模型为实时监测和管理松病提供了有效和高效的解决方案.
- 这项技术为林业部门在打击PWD方面提供了至关重要的技术支持.


