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河南农业大学学报2025年第05期:基于改进Yolov8的玉米籽粒破碎率检测装置设计与试验

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李志杰;胡经营;张静;朱晨辉;李世龙;刘冰杰;张红梅;

单位:河南农业大学机电工程学院;

摘要:【目的】为了实时了解玉米籽粒收获机作业过程中籽粒破损情况,设计一种玉米籽粒破碎率实时检测装置。【方法】设计一种固定于玉米籽粒收获机粮箱内的籽粒取样装置,能够实现籽粒单层化分布,满足工业相机拍摄要求。为了更好地检测玉米小尺寸破损籽粒,在Yolov8n的基础上添加小目标检测层进行玉米籽粒数据集训练及验证。【结果】模型验证试验数据表明,Yolov8n_Small在MAP~b50-95、MAP~m50-95上的平均准确率为94.7%、87.6%,模型计算量为26.3GFlOPs,推理一张图片的平均时间为31 ms。台架和田间试验结果表明,采用玉米籽粒破碎率实时检测装置检测的破碎率均值分别为3.68%、3.54%,标准差分别为0.81%、0.79%;人工计算的破碎率均值分别为3.94%、4.12%,标准差分别为0.82%、0.74%,破碎率检测装置与人工计算破碎率的平均相对误差分别为0.28%、0.58%,标准差值相近。【结论】基于改进Yolov8的玉米籽粒破碎率实时检测装置能够为玉米籽粒收获机田间作业提供数据参考。

关键词:玉米籽粒收获机;;破碎率;;小目标检测;;像素

基金资助:河南省现代农业产业技术体系玉米全程机械化专项项目(HARS-22-02-G4);; 国家重点研发计划项目(2018YFD0300704)