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内蒙古农业大学学报(自然科学版)2025年第06期:基于YOLOv10n的温室大棚番茄成熟度检测算法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李君茂;黄子露;何冬黎;夏凌奇;王洪波;

单位:内蒙古农业大学机电工程学院;内蒙古第一机械集团股份有限公司;

摘要:针对温室大棚番茄采摘机器人的果实识别需求,本文提出了一种基于YOLOv10n框架的改进型目标检测模型YOLOv10n-SPPF-LSKA。该模型通过引入Kernel Warehouse Conv(KWConv)模块降低了计算资源需求,并将传统特征金字塔网络(FPN)优化为双向特征金字塔网络(BiFPN),增强了上下文信息捕获能力,减少了模型参数量。此外,在SPPF特征拼接后加入LSKA模块,利用大可分卷积核注意力机制强化重要特征权重,有效提升了模型对目标形状的敏感性,降低了纹理依赖性。试验结果表明:YOLOv10n-SPPF-LSKA在mAP指标上提升1.3%,计算量仅为6.7 G FLOPs;与RT-DETR、Faster-RCNN、SSD、YOLOv5、YOLOv7和YOLOv8等模型相比,该模型在检测精度和速度方面均具有显著优势,为番茄采摘机器人的智能化发展提供了技术支持。

关键词:番茄果实检测;;YOLOv10n;;金字塔网络;;注意力机制;;采摘机器人

基金资助:内蒙古自治区科技创新引导项目(Kcj1-202205)