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QMDF-YOLO11:复杂场景下水稻害虫检测算法
被引量:
1
1
作者
熊干
陈慈发
张上
《计算机工程与应用》
北大核心
2025年第13期113-123,共11页
在复杂场景下的水稻害虫检测中,传统YOLOv11模型面临小目标识别能力不足和多尺度特征融合效果不佳的挑战。为解决这些问题,提出了一种基于YOLOv11的改进检测模型QMDF-YOLO11。提出了全新的特征融合网络(QS-RepGFPN),替换原模型的neck结...
在复杂场景下的水稻害虫检测中,传统YOLOv11模型面临小目标识别能力不足和多尺度特征融合效果不佳的挑战。为解决这些问题,提出了一种基于YOLOv11的改进检测模型QMDF-YOLO11。提出了全新的特征融合网络(QS-RepGFPN),替换原模型的neck结构,通过多层次特征的高效融合,显著增强了对小目标的感知能力和检测效果。主干网络引入调制可变形卷积(MDConv),增强了网络对变形目标的鲁棒性和表达能力,同时采用动态上采样(DySample)替代传统上采样方法,提高了多尺度特征融合过程中的插值精度。此外,结合QS-RepGFPN结构创新设计了四检测头——QASFFHead(quadruple adaptive spatial fusion head),进一步优化了多尺度特征的利用和融合,提升了模型在不同尺度目标检测中的精度和效率。实验结果表明,改进后的模型在RicePests数据集上的mAP@0.5达到94.57%(提升了5.26个百分点),P(精度)和mAP@0.5:0.95分别提升了5.89个百分点和7.46个百分点,在复杂背景和密集小目标场景中表现尤为突出。同时,模型参数量和计算量的增加保持在合理范围内,确保了高效的推理速度。实验结果表明改进模型适用于资源有限的农业监测平台,具备实时目标检测的潜力,为智慧农业的进一步发展提供参考。
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关键词
水稻害虫检测
小目标
检测
多尺度特征融合
YOLOv11
智慧农业
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职称材料
基于改进YOLOv7-tiny算法的多种类不均衡样本水稻害虫检测
被引量:
3
2
作者
李鑫
南新元
《山东农业科学》
北大核心
2024年第6期133-142,共10页
为实现基于机器视觉的田间水稻害虫检测,本研究结合IP102农业害虫数据集及网络资源,建立了含有26类标签的不均衡样本水稻害虫数据集;改进YOLOv7-tiny单阶段目标检测算法,以部分卷积PConv作为主要卷积核,结合极化自注意力机制(Polarized ...
为实现基于机器视觉的田间水稻害虫检测,本研究结合IP102农业害虫数据集及网络资源,建立了含有26类标签的不均衡样本水稻害虫数据集;改进YOLOv7-tiny单阶段目标检测算法,以部分卷积PConv作为主要卷积核,结合极化自注意力机制(Polarized Self-Attention),将提取到的特征进行复杂双向多尺度特征融合,建立了适合多种类不均衡样本的水稻害虫检测模型。结果表明,在加入迁移学习和多尺度训练的条件下,改进后的YOLOv7-tiny检测算法在自建水稻害虫数据集的平均检测精度达到96.4%,单张图片的检测时间为8.8 ms,模型大小为9 055 kb,可实现对田间水稻害虫的快速准确识别,为水稻害虫的智能化检测和防治提供了技术支持。
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关键词
水稻害虫检测
改进YOLOv7-tiny算法
部分卷积
极化自注意力机制
特征融合
迁移学习
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职称材料
题名
QMDF-YOLO11:复杂场景下水稻害虫检测算法
被引量:
1
1
作者
熊干
陈慈发
张上
机构
三峡大学计算机与信息学院
出处
《计算机工程与应用》
北大核心
2025年第13期113-123,共11页
基金
国家级大学生创新创业训练计划(202011075013,202111075012)。
文摘
在复杂场景下的水稻害虫检测中,传统YOLOv11模型面临小目标识别能力不足和多尺度特征融合效果不佳的挑战。为解决这些问题,提出了一种基于YOLOv11的改进检测模型QMDF-YOLO11。提出了全新的特征融合网络(QS-RepGFPN),替换原模型的neck结构,通过多层次特征的高效融合,显著增强了对小目标的感知能力和检测效果。主干网络引入调制可变形卷积(MDConv),增强了网络对变形目标的鲁棒性和表达能力,同时采用动态上采样(DySample)替代传统上采样方法,提高了多尺度特征融合过程中的插值精度。此外,结合QS-RepGFPN结构创新设计了四检测头——QASFFHead(quadruple adaptive spatial fusion head),进一步优化了多尺度特征的利用和融合,提升了模型在不同尺度目标检测中的精度和效率。实验结果表明,改进后的模型在RicePests数据集上的mAP@0.5达到94.57%(提升了5.26个百分点),P(精度)和mAP@0.5:0.95分别提升了5.89个百分点和7.46个百分点,在复杂背景和密集小目标场景中表现尤为突出。同时,模型参数量和计算量的增加保持在合理范围内,确保了高效的推理速度。实验结果表明改进模型适用于资源有限的农业监测平台,具备实时目标检测的潜力,为智慧农业的进一步发展提供参考。
关键词
水稻害虫检测
小目标
检测
多尺度特征融合
YOLOv11
智慧农业
Keywords
rice pest detection
small object detection
multi-scale feature fusion
YOLOv11
smart agriculture
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于改进YOLOv7-tiny算法的多种类不均衡样本水稻害虫检测
被引量:
3
2
作者
李鑫
南新元
机构
新疆大学电气工程学院
出处
《山东农业科学》
北大核心
2024年第6期133-142,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52065064)。
文摘
为实现基于机器视觉的田间水稻害虫检测,本研究结合IP102农业害虫数据集及网络资源,建立了含有26类标签的不均衡样本水稻害虫数据集;改进YOLOv7-tiny单阶段目标检测算法,以部分卷积PConv作为主要卷积核,结合极化自注意力机制(Polarized Self-Attention),将提取到的特征进行复杂双向多尺度特征融合,建立了适合多种类不均衡样本的水稻害虫检测模型。结果表明,在加入迁移学习和多尺度训练的条件下,改进后的YOLOv7-tiny检测算法在自建水稻害虫数据集的平均检测精度达到96.4%,单张图片的检测时间为8.8 ms,模型大小为9 055 kb,可实现对田间水稻害虫的快速准确识别,为水稻害虫的智能化检测和防治提供了技术支持。
关键词
水稻害虫检测
改进YOLOv7-tiny算法
部分卷积
极化自注意力机制
特征融合
迁移学习
Keywords
Pest detection
Improved YOLOv7-tiny algorithm
Partial convolution
Polarized self-attention
Feature
分类号
S434.112 [农业科学—农业昆虫与害虫防治]
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
QMDF-YOLO11:复杂场景下水稻害虫检测算法
熊干
陈慈发
张上
《计算机工程与应用》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于改进YOLOv7-tiny算法的多种类不均衡样本水稻害虫检测
李鑫
南新元
《山东农业科学》
北大核心
2024
3
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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