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塑料科技2024年第11期:基于深度学习的废旧塑料瓶颜色高效识别方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:谢世龙;吴虎;毛文杰;初宪龙;杨先海;

单位:山东理工大学机械工程学院;

摘要:针对废旧塑料瓶在回收过程中不同颜色存在价值差异的情况,为解决颜色识别分选问题,提出一种基于深度学习的YOLOv8n改进模型废旧塑料瓶颜色高效识别方法。在颈部(neck)网络中引入加权双向特征金字塔网络(BiFPN)进行多尺度特征融合,提升模型的泛化能力;头部(head)网络的解耦头(decoupled-head)结构中两个分支均仅采用1个Conv2d模块,并在分支前端添加重参数化卷积——RepConv模块,减少计算量并提升训练精度;选用WIOU v3损失函数替换CIOU损失函数,提升模型的检测精度。通过对比实验可知,文章提出的模型优于传统目标检测模型。结果表明:文章提出的模型参数量较原模型减少了44.8%,计算量较原模型减少了34.6%,在50%交并比下的均值平均精度(mAP50)较原模型提升了2.7%,对废旧塑料瓶颜色进行识别时,每秒检测帧数(FPS)可达66,较原模型提高了40.4%,实现了对废旧塑料瓶颜色实时且准确的检测。

关键词:YOLOv8n;;废旧塑料瓶;;分类识别;;目标检测

基金资助:国家自然科学基金(52075306)