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包装与食品机械2025年第04期:基于YOLOv8n改进的轻量化酒品包装缺陷检测算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:向硕;曾水玲;贺刚健;林方聪;

单位:吉首大学通信与电子工程学院;

摘要:针对酒品包装检测算法在质检任务中存在的精度低、速度慢、复杂度高导致部署性不佳等问题,提出一种基于YOLOv8n改进的轻量化酒品包装检测算法。在主干网络的SPPF模块中增加平均池化支路,对EMA注意力机制进行结构补强,扩增可变核大尺度卷积支路,并将其嵌入到SPPF模块中作为输出端;结合ADown和HWD 2种下采样方法,作为新的下采样模块以减少冗余参数,并保持更丰富的特征信息,加强模型特征表达能力;采用卷积权重共享策略,对检测头进行轻量化改进,并结合深度可分离卷积和分组卷积的模块组合,进一步降低模型复杂度;采用Focaler-PIoU损失函数优化定位损失,加速算法收敛。采用自制酒品包装数据集进行训练和验证,并在阿里云天池的瓶装白酒瑕疵品公开数据集上进行泛化性测试。试验结果表明,相较于基准模型YOLOv8n,改进算法在mAP50,mAP50-95上,分别提高3.5,4.8个百分点,在参数量和计算量上,分别降低33.3%,37.0%;在瓶装白酒瑕疵品公开数据集上,改进算法在mAP50,mAP50-95上分别提高1.5,1.1个百分点,验证改进算法的泛化性。研究为酒品包装的质量检测提供理论支持。

关键词:包装检测;;缺陷检测;;深度学习;;YOLOv8;;轻量化;;注意力机制

基金资助:国家自然科学基金项目(61966014);; 湖南省自然科学基金项目(2024JJ7413);; 湖南省研究生科研创新项目(QL20230255,CX20221107);; 吉首大学科研项目(JGY2023071,JDX202409,JDX202420)