Uso de Módulo Generativo y Pruning Inference para la Detección Rápida y Precisa de Flores de Manzano en Entornos Naturales
Autores: Zhang, Yan; He, Shupeng; Wa, Shiyun; Zong, Zhiqi; Liu, Yunling
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Uso de Módulo Generativo y Pruning Inference para la Detección Rápida y Precisa de Flores de Manzano en Entornos Naturales
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Importante
Modelo de red de detección
Módulo generativo
Inferencia de poda
Redes neuronales convolucionales
Aumento de datos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La detección de flores de manzana es un proyecto importante en la etapa de plantación de manzanas. Este documento propone un modelo de red de detección optimizado basado en un módulo generativo y la inferencia de poda. Debido a los problemas de inestabilidad, no convergencia y sobreajuste de las redes neuronales convolucionales en el caso de muestras insuficientes, este documento utiliza un módulo generativo y varios métodos de preprocesamiento de imágenes, incluyendo Cutout, CutMix, Mixup, SnapMix y algoritmos de Mosaic para la augmentación de datos. Con el fin de resolver el problema de la desaceleración del entrenamiento y la inferencia debido a la creciente complejidad de las redes de detección, la inferencia de poda propuesta en este documento puede desactivar automáticamente parte de la estructura de la red según las diferentes condiciones, reducir los parámetros y operaciones de la red, y mejorar significativamente la velocidad de la red. El modelo propuesto puede alcanzar un 90.01%, 98.79% y 97.43% en precisión, recuperación y mAP, respectivamente, en la detección de las flores de manzana, y la velocidad de inferencia puede alcanzar 29 FPS. En el modelo YOLO-v5, con un rendimiento ligeramente inferior, la velocidad de inferencia puede alcanzar 71 FPS gracias a la inferencia de poda. Estos resultados experimentales demuestran que el modelo propuesto en este documento puede satisfacer las necesidades de la producción agrícola.
Descripción
La detección de flores de manzana es un proyecto importante en la etapa de plantación de manzanas. Este documento propone un modelo de red de detección optimizado basado en un módulo generativo y la inferencia de poda. Debido a los problemas de inestabilidad, no convergencia y sobreajuste de las redes neuronales convolucionales en el caso de muestras insuficientes, este documento utiliza un módulo generativo y varios métodos de preprocesamiento de imágenes, incluyendo Cutout, CutMix, Mixup, SnapMix y algoritmos de Mosaic para la augmentación de datos. Con el fin de resolver el problema de la desaceleración del entrenamiento y la inferencia debido a la creciente complejidad de las redes de detección, la inferencia de poda propuesta en este documento puede desactivar automáticamente parte de la estructura de la red según las diferentes condiciones, reducir los parámetros y operaciones de la red, y mejorar significativamente la velocidad de la red. El modelo propuesto puede alcanzar un 90.01%, 98.79% y 97.43% en precisión, recuperación y mAP, respectivamente, en la detección de las flores de manzana, y la velocidad de inferencia puede alcanzar 29 FPS. En el modelo YOLO-v5, con un rendimiento ligeramente inferior, la velocidad de inferencia puede alcanzar 71 FPS gracias a la inferencia de poda. Estos resultados experimentales demuestran que el modelo propuesto en este documento puede satisfacer las necesidades de la producción agrícola.