摘要:機(jī)器人自動(dòng)化采收是溫室串番茄收獲作業(yè)的有效解決方案,其中串番茄成熟度是機(jī)器人采摘決策的重要依據(jù),。本文利用Deep White-Balance與Zero-DCE深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別實(shí)現(xiàn)串番茄圖像偏色修正和陰影細(xì)節(jié)增強(qiáng),,改善補(bǔ)光環(huán)境與夜間環(huán)境下圖像偏色與局部弱光等問(wèn)題。同時(shí)引入深度殘差收縮網(wǎng)絡(luò),,在YOLO v5s中構(gòu)建RSBottleneck-CW模塊對(duì)特征圖進(jìn)行軟閾值化處理,,抑制圖像中的噪聲干擾。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,,在夜間環(huán)境下,,圖像經(jīng)Zero-DCE算法增強(qiáng)處理后,檢測(cè)模型召回率達(dá)到0.924,,捕獲到了更多的番茄果實(shí)與果串目標(biāo),。在補(bǔ)光環(huán)境下,圖像經(jīng)過(guò)Deep White-Balance與Zero-DCE聯(lián)合處理后恢復(fù)了真實(shí)色彩并增強(qiáng)了紋理細(xì)節(jié),,檢測(cè)模型平均精度均值(mAP)達(dá)到0.849,,相比于處理前提升0.038。而嵌入RSBottleneck-CW模塊的YOLO v5s對(duì)特征圖噪聲表現(xiàn)出了很強(qiáng)的適應(yīng)性能,,不管是否對(duì)圖像進(jìn)行深度增強(qiáng),,其mAP與F1值始終比原始YOLO v5s更高,夜間環(huán)境下mAP和F1值最高分別為0.902,、0.844,,補(bǔ)光環(huán)境下mAP和F1值最高分別為0.868,、0.817。檢測(cè)模型檢測(cè)出果實(shí)與果串后,,利用邊框匹配算法可以獲取到串番茄最終的成熟度,。當(dāng)串番茄成熟度為90%~100%時(shí),夜間環(huán)境與補(bǔ)光環(huán)境下串番茄成熟度識(shí)別平均絕對(duì)誤差分別為1.837%,、1.067%,,可為串番茄采摘機(jī)器人夜間自動(dòng)采收作業(yè)提供決策依據(jù)。