CF-DETR: Un modelo ligero en tiempo real para la detección de caras de pollo en la cría de aves de corral de alta densidad
Autores: Gao, Bin; Zhang, Wanchao; Hao, Deqi; Yang, Kaisi; Chen, Changxi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
CF-DETR: Un modelo ligero en tiempo real para la detección de caras de pollo en la cría de aves de corral de alta densidad
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Zootecnia
Palabras clave
Fiable
Detección
Sistemas avícolas
CF-DETR
Detección facial
Entornos similares a la producción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La detección individual confiable en condiciones densas y desordenadas es un requisito previo para el monitoreo automatizado en sistemas avícolas modernos. Proponemos CF-DETR, un detector de extremo a extremo que se basa en RT-DETR y está diseñado para la detección de rostros de pollo en entornos similares a la producción. CF-DETR avanza en tres direcciones técnicas: la Convolución Profunda Dinámica Inception (DIDC) expande campos receptivos direccionales y multiescalares mientras se mantiene ligero, el Codificador Multiescalar Embebido Polar (PEMD) restaura el contexto global y fusiona información multiescalar para compensar los detalles de alta frecuencia perdidos, y una Pérdida Consciente de Coincidencia (MAL) alinea la confianza predicha con la calidad de localización para acelerar la convergencia y mejorar la discriminación. En un conjunto de datos integral de pollos de engorde, CF-DETR logra una precisión media promedio en IoU 0.50 del 96.9% y una precisión media promedio (IoU 0.50-0.95) del 62.8%. En comparación con la línea base de RT-DETR, CF-DETR reduce los parámetros entrenables en un 33.2% y disminuye los FLOPs en un 23.0% mientras logra 81.4 fotogramas por segundo. Los estudios de ablación confirman que cada módulo contribuye a las ganancias de rendimiento y que el diseño combinado mejora materialmente la robustez frente a la oclusión y el desorden de fondo. Debido a su diseño ligero, CF-DETR es adecuado para su implementación en sistemas de monitoreo de agricultura inteligente en tiempo real. Estos resultados indican que CF-DETR ofrece un mejor equilibrio entre el rendimiento de detección y el costo computacional para el monitoreo visual en tiempo real en la producción avícola intensiva.
Descripción
La detección individual confiable en condiciones densas y desordenadas es un requisito previo para el monitoreo automatizado en sistemas avícolas modernos. Proponemos CF-DETR, un detector de extremo a extremo que se basa en RT-DETR y está diseñado para la detección de rostros de pollo en entornos similares a la producción. CF-DETR avanza en tres direcciones técnicas: la Convolución Profunda Dinámica Inception (DIDC) expande campos receptivos direccionales y multiescalares mientras se mantiene ligero, el Codificador Multiescalar Embebido Polar (PEMD) restaura el contexto global y fusiona información multiescalar para compensar los detalles de alta frecuencia perdidos, y una Pérdida Consciente de Coincidencia (MAL) alinea la confianza predicha con la calidad de localización para acelerar la convergencia y mejorar la discriminación. En un conjunto de datos integral de pollos de engorde, CF-DETR logra una precisión media promedio en IoU 0.50 del 96.9% y una precisión media promedio (IoU 0.50-0.95) del 62.8%. En comparación con la línea base de RT-DETR, CF-DETR reduce los parámetros entrenables en un 33.2% y disminuye los FLOPs en un 23.0% mientras logra 81.4 fotogramas por segundo. Los estudios de ablación confirman que cada módulo contribuye a las ganancias de rendimiento y que el diseño combinado mejora materialmente la robustez frente a la oclusión y el desorden de fondo. Debido a su diseño ligero, CF-DETR es adecuado para su implementación en sistemas de monitoreo de agricultura inteligente en tiempo real. Estos resultados indican que CF-DETR ofrece un mejor equilibrio entre el rendimiento de detección y el costo computacional para el monitoreo visual en tiempo real en la producción avícola intensiva.