摘要:除雜是雜交水稻制繁種過程中保證種子純度的關鍵步驟,。為了防止雜株產生異?;ǚ塾绊戨s交優(yōu)勢,,除雜作業(yè)需要反復人工操作,,耗費大量的人工和時間,。田間雜株的自動化地識別是實現(xiàn)機械化和自動化除雜的基礎。為了實現(xiàn)雜交水稻制繁種雜株的自動化精確檢測,,首先使用無人機航拍采集含有雜株的雜交水稻制繁種田俯拍圖像,,通過中心裁剪獲得無畸變的高質量圖像,標注出圖像中的雜株目標后經過幾何變化和顏色變化進行數(shù)據(jù)增強,,獲得雜交水稻制繁種田間雜株數(shù)據(jù)集,。針對圖像數(shù)據(jù)集中雜株和正常植株之間的高相似度,提出了一種雜株目標檢測網絡模型T-CenterNet2,,在 CenterNet2網絡的特征金字塔網絡中添加紋理感知模塊,,這一模塊通過重組通道信息獲得特征圖中的紋理特征,,進而增強雜株目標和背景的特征差異;并重新設計了損失函數(shù),,添加測量紋理特征和標簽真值之間差異的紋理損失,用于控制紋理感知模塊;針對除雜的實際作業(yè)情況引入 DIoU作為邊界框損失,,通過增加預測框和標簽中心點的距離懲罰項以提高網絡預測的目標中心點準確度,。為了驗證各項改進對模型的性能提升,首先使用mAP和召回率作為評價指標描述模型對雜株目標的檢測效果,,將改進后模型與原始模型 CenterNet2以及 4種典型模型(Faster R-CNN,、FCOS、YOLOX,、DeTR)進行對比,,實驗結果表明改進后 T-CenterNet2模型 mAP達到 86.4%,較原始模型提高 11.0個百分點,,召回率達到 82.5%,,較原始模型提高 11.6個百分點,而典型模型最高 mAP和召回率僅為 73.1%和 66.2%,,T-CenterNet2模型取得明顯的優(yōu)勢,。其次對比了不同損失函數(shù)組合對模型收斂速度和檢測精度的影響,其中具有權重的紋理損失和 DIoU組取得最佳結果,,證明重新設計的損失函數(shù)有效適用于雜株檢測任務,。改進后模型具有較高的檢測精度和魯棒性,能夠實現(xiàn)良好的雜株檢測效果,。