基于机器视觉的葵花籽霉变和虫蚀识别方法研究

来源 :内蒙古工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:taobaowang1312
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葵花籽在种植、生产和保存过程中容易出现生芽、发热、霉变、发生虫害等。为了准确有效识别葵花籽霉变和虫蚀区域,提供霉变和虫蚀葵花籽识别的理论支持,研究基于机器视觉的葵花籽霉变和虫蚀识别方法,对提高葵花籽生产品质具有重要的实际意义。本文以霉变葵花籽和虫蚀葵花籽为研究对象,研究识别霉变和虫蚀葵花籽的方法。在巴彦淖尔市采取葵花籽,通过去除杂质(如土、叶子等)筛选出霉变和虫蚀葵花籽。使用智能手机对霉变和虫蚀葵花籽进行样本图像采集。使用Label Img工具给样本图片制作标签。根据不同的深度学习模型,制作了3个数据集。本文使用深度学习模型对霉变和虫蚀葵花籽进行识别研究。通过不断的调整参数使得深度学习模型SSD能够有效识别霉变和虫蚀葵花籽。识别霉变葵花籽的准确率为85.9%,识别虫蚀葵花籽的准确率为83.2%。由于原来的SSD模型对小的虫蚀区域识别并不理想,因此对原来的模型进行改进。改进的SSD模型对霉变葵花籽的识别率为88.2%,对虫蚀葵花籽的识别率为86.3%。相比原来的模型识别率有所提高。此外,还研究了YOLOv3-tiny模型对霉变和虫蚀葵花籽的识别。该模型对硬件要求相对较低,识别速度较快。YOLOv3-tiny对霉变葵花籽的识别率为78.9%,对虫蚀葵花籽的识别率为76.2%。为了能够提高对霉变和虫蚀葵花籽识别效果,对原来的YOLOv3-tiny模型进行改进。改进的YOLOv3-tiny模型对霉变葵花籽的识别率为81.8%,对虫蚀葵花籽的识别率为78.9%。相比于原来的模型识别率有所提高。为了方便操作,使用Py Qt5平台设计了葵花籽霉变和虫蚀识别系统的图形用户界面。该界面可以通过选取图片使用SSD识别、YOLOv3-tiny识别、改进的SSD识别和改进的YOLOv3-tiny识别。
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