本發(fā)明涉及蠶桑以及農(nóng)業(yè)自動(dòng)化，具體涉及一種基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前蠶桑行業(yè)蓬勃發(fā)展，在家蠶養(yǎng)殖過程中，家蠶計(jì)數(shù)對家蠶飼料投放量有指導(dǎo)作用，但在家蠶計(jì)數(shù)領(lǐng)域，多采用人工進(jìn)行，存在效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、主觀性強(qiáng)、誤差大等問題，依賴于計(jì)數(shù)者的責(zé)任心，才能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，這將對飼料投放量產(chǎn)生不良的影響，導(dǎo)致飼料投放過少使家蠶營養(yǎng)不良或飼料投放過多造成浪費(fèi)。

2、因此，在保證家蠶沒有任何損壞的前提下，如何實(shí)現(xiàn)對家蠶快速準(zhǔn)確的計(jì)數(shù)是本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請為了解決上述技術(shù)問題，提出了如下技術(shù)方案：

2、第一方面，本申請實(shí)施例提供了一種基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)方法，包括：

3、獲取待計(jì)數(shù)的家蠶圖像并進(jìn)行預(yù)處理；

4、構(gòu)建基于家蠶特征的家蠶計(jì)數(shù)模型；

5、將預(yù)處理后的家蠶圖像輸入至所述家蠶計(jì)數(shù)模型中進(jìn)行體征提取，實(shí)現(xiàn)對家蠶的計(jì)數(shù)并輸出結(jié)果。

6、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述獲取待計(jì)數(shù)的家蠶圖像并進(jìn)行預(yù)處理，包括：采用手機(jī)相機(jī)對待計(jì)數(shù)的家蠶圖像進(jìn)行拍攝并保存；或者，將待計(jì)數(shù)的家蠶圖像導(dǎo)入手機(jī)內(nèi)；利用手機(jī)的圖像處理模塊將所述待計(jì)數(shù)的家蠶圖像統(tǒng)一縮放至640×640標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

7、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述采用手機(jī)相機(jī)對待計(jì)數(shù)的家蠶圖像進(jìn)行拍攝并保存，包括：將拍攝的手機(jī)相機(jī)平面平行于家蠶所在的蠶匾進(jìn)行明亮清晰且無重影拍攝；拍攝的距離為手機(jī)相機(jī)平面距離蠶匾40-60cm。

8、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述家蠶計(jì)數(shù)模型，包括：輸入層、backbone、neck、head和輸出層；所述backbone用于提取輸入圖像的特征，包括conv模塊和csp模塊。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述conv模塊通過卷積操作對輸入圖像進(jìn)行特征變換，從而提取出所述圖像中的邊緣、紋理、形狀等低層次到高層次的特征，計(jì)算公式為：

10、

11、其中，m和n是卷積核w的尺寸，x(i+m,j+n)是輸入特征圖在位置(i+m,j+n)的值，w(m,n)是卷積核在位置(m,n)的權(quán)重。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述csp模塊通過跨階段部分連接的結(jié)構(gòu)，將輸入特征直接傳遞，或者經(jīng)過子網(wǎng)絡(luò)后再與直接傳遞的部分進(jìn)行融合。

13、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述將預(yù)處理后的家蠶圖像輸入至所述家蠶計(jì)數(shù)模型中進(jìn)行體征提取，實(shí)現(xiàn)對家蠶的計(jì)數(shù)并輸出結(jié)果，包括：

14、將統(tǒng)一縮放至640×640標(biāo)準(zhǔn)尺寸的待計(jì)數(shù)家蠶圖像輸入至家蠶計(jì)數(shù)模型的輸入層；

15、通過backbone對所述家蠶圖像進(jìn)行特征提取并進(jìn)行自適應(yīng)聚合；

16、利用neck對backbone提取的特征通過多次上采樣、拼接、點(diǎn)和點(diǎn)積來設(shè)計(jì)聚合策略，利用多尺度特征來進(jìn)行融合；

17、head將綜合backbone提取的特征和neck的信息對所述待計(jì)數(shù)的家蠶圖像中的家蠶數(shù)量進(jìn)行預(yù)測；

18、通過輸出層輸出最終的預(yù)測結(jié)果，所述預(yù)測結(jié)果包括每頭家蠶位置和家蠶數(shù)量。

19、第二方面，本申請實(shí)施例提供了一種基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)系統(tǒng)，包括：

20、圖像獲取與預(yù)處理模塊，用于獲取待計(jì)數(shù)的家蠶圖像并進(jìn)行預(yù)處理；

21、模型構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建基于家蠶特征的家蠶計(jì)數(shù)模型；

22、計(jì)數(shù)模塊，用于將預(yù)處理后的家蠶圖像輸入至所述家蠶計(jì)數(shù)模型中進(jìn)行體征提取，實(shí)現(xiàn)對家蠶的計(jì)數(shù)并輸出結(jié)果。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果為：

24、本申請將獲取的待計(jì)數(shù)的家蠶圖像進(jìn)行預(yù)處理并傳輸至家蠶計(jì)數(shù)模型中，通過全局特征與局部特征的加權(quán)融合，獲取更全面的空間信息，對提取的特征，通過多次上采樣、拼接、點(diǎn)和點(diǎn)積來設(shè)計(jì)聚合策略，利用多尺度特征來進(jìn)行融合，并把這些特征傳輸至head，實(shí)現(xiàn)對待計(jì)數(shù)的家蠶圖像中家蠶數(shù)量的預(yù)測。

25、本申請?zhí)钛a(bǔ)了家蠶計(jì)數(shù)領(lǐng)域空白，能夠在家蠶沒有任何損傷的前提下完成家蠶計(jì)數(shù)，滿足了家蠶養(yǎng)殖行業(yè)對精確、快速和簡便完成家蠶計(jì)數(shù)的需求。

技術(shù)特征：

1.一種基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述獲取待計(jì)數(shù)的家蠶圖像并進(jìn)行預(yù)處理，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述采用手機(jī)相機(jī)對待計(jì)數(shù)的家蠶圖像進(jìn)行拍攝并保存，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述家蠶計(jì)數(shù)模型，包括：輸入層、backbone、neck、head和輸出層；所述backbone用于提取輸入圖像的特征，包括conv模塊和csp模塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述conv模塊通過卷積操作對輸入圖像進(jìn)行特征變換，從而提取出所述圖像中的邊緣、紋理、形狀等低層次到高層次的特征，計(jì)算公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述csp模塊通過跨階段部分連接的結(jié)構(gòu)，將輸入特征直接傳遞，或者經(jīng)過子網(wǎng)絡(luò)后再與直接傳遞的部分進(jìn)行融合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述將預(yù)處理后的家蠶圖像輸入至所述家蠶計(jì)數(shù)模型中進(jìn)行體征提取，實(shí)現(xiàn)對家蠶的計(jì)數(shù)并輸出結(jié)果，包括：

8.一種基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種基于手機(jī)的家蠶計(jì)數(shù)方法及系統(tǒng)，所述方法包括：獲取待計(jì)數(shù)的家蠶圖像并進(jìn)行預(yù)處理；構(gòu)建基于家蠶特征的家蠶計(jì)數(shù)模型；將預(yù)處理后的家蠶圖像輸入至所述家蠶計(jì)數(shù)模型中進(jìn)行體征提取，實(shí)現(xiàn)對家蠶的計(jì)數(shù)并輸出結(jié)果。通過全局特征與局部特征的加權(quán)融合，獲取更全面的空間信息，對提取的特征，通過多次上采樣、拼接、點(diǎn)和點(diǎn)積來設(shè)計(jì)聚合策略，利用多尺度特征來進(jìn)行融合，并把這些特征傳輸至Head，實(shí)現(xiàn)對待計(jì)數(shù)的家蠶圖像中家蠶數(shù)量的預(yù)測。本申請?zhí)峁┑募倚Q計(jì)數(shù)方法，能夠在家蠶沒有任何損傷的前提下完成家蠶計(jì)數(shù)，滿足了家蠶養(yǎng)殖行業(yè)對精確、快速和簡便完成家蠶計(jì)數(shù)的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：劉莫塵,孫崇凱,李正浩,閆銀發(fā),宋占華,常昊,徐曉莉,韋偉,張桂征
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26