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草业科学 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (06): 1519-1532.

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基于深度学习的栽培苜蓿害虫识别模型

张忠雪, 冯琦胜, 李仲贤, 李云昊, 王瑞泾, 张轩凡, 李彦忠, 梁天刚   

  1. 草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室/兰州大学草地农业科技学院
    兰州大学图书馆
  • 发布日期:2024-10-16
  • 基金资助:
    中国工程院战略研究与咨询项目(2022-HZ-09、2022-XY-139、2021-HZ-5); 财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系项目(CARS-34); 甘肃省林业和草原局科技创新项目(kjcx2022010); 2023年提前批中央财政林业改革发展资金草原科技支撑项目(2023211)

  • Published:2024-10-16

摘要: 苜蓿(Medicago sativa)是我国发展畜牧业的重要优质牧草之一,而病虫害是影响其生长和品质的主要原因,因此准确识别病虫害对其生长发育具有重要意义。YOLO (You Only Look Once)等单阶段目标检测算法通过端对端进行目标检测,RCNN (Region Convolutional Neural Network)等双阶段目标检测算法生成候选区域进行特征提取。为有效识别苜蓿害虫,本文基于YOLOv5和Faster-RCNN两种算法对常见的6类苜蓿害虫进行特征识别,根据召回率(R)、精度(P)、平均精度(mAP)、F1值4种评价指标确定苜蓿害虫识别的最优算法和模型。其中R为样本中的正例被正确预测的比例,F1值为R和P的加权平均值。结果表明:YOLOv5算法识别苜蓿害虫的表现优于Faster-RCNN算法,YOLOv5算法的测试集和验证集精度均高于Faster-RCNN算法。研究结果为苜蓿害虫识别的算法选择提供了科学与理论支撑,对栽培苜蓿管理具有重要意义。

关键词: 深度学习, YOLOv5算法, Faster-RCNN算法, 苜蓿害虫

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