中国家禽 ›› 2023, Vol. 45 ›› Issue (11): 126-134.doi: 10.16372/j.issn.1004-6364.2023.11.016

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基于改进YOLOv5的鹅蛋孵化早期成活性无损检测

张 猛,乔印虎*   

  1. (安徽科技学院机械工程学院,安徽滁州 233100)
  • 出版日期:2023-11-15 发布日期:2023-11-13
  • 作者简介:张猛(1994-),男,硕士研究生,研究方向为农业工程与信息技术,E-mail:zm940415@163.com

  • Online:2023-11-15 Published:2023-11-13

摘要: 针对人工照检在鹅蛋孵化成活性检测中存在效率低、劳动强度大、误判率高等缺点,试验提出一种基于改进YOLOv5的鹅蛋孵化早期成活性检测模型。设计2种不同采样系统获取孵化4~7 d的鹅蛋特征图像,通过旋转、改变对比度等增强技术构建数据集。在YOLOv5模型的基础上,添加 SE(Squeeze-and-Excitation)注意力机制模块增强模型特征提取能力,并引入 FReLu 激活函数替换原有 SiLU 激活函数,增强空间灵敏度的同时,显著改善图像视觉。使用改进模型对不同采样系统、不同孵化天数的鹅蛋数据集进行训练、测试,并与原始 YOLOv5模型对比。结果显示:选取交并比(IoU)为0.5,2种采样系统的改进YOLOv5模型检测平均精度均值(mAP0.5)分别为96.5%、86.3%,单个鹅蛋平均检测时长为62.3 ms、34.6 ms;对孵化4 d、5 d、6 d、7 d的鹅蛋数据集分开测试,改进YOLOv5模型的mAP0.5分别达到了89.6%、95.4%、98.3%、100%,对比原始YOLOv5模型,改进YOLOv5模型的mAP0.5、F1因子分别提高了3.1%、4.1%。研究表明,改进YOLOv5检测模型在保持轻量化的同时,检测精度高、速度快,可实现对鹅蛋孵化早期成活性的无损检测,并为后期基于工业蛋托实现一次性多个种蛋的快速检测提供依据。

关键词: 孵化成活性;鹅蛋;YOLOv5;目标检测;注意力机制

中图分类号: