Lightweight tomato real-time detection method based on improved YOLO and mobile deployment

帧速率 卷积神经网络 计算机科学 修剪 图形处理单元 实时计算 失败 算法 人工智能 并行计算 农学 生物
作者
Taiheng Zeng,Siyi Li,Qiming Song,Fenglin Zhong,Xuan Wei
出处
期刊:Computers and Electronics in Agriculture [Elsevier]
卷期号:205: 107625-107625 被引量:175
标识
DOI:10.1016/j.compag.2023.107625
摘要

The current deep-learning-based tomato target detection algorithm has many parameters; it has drawbacks of large computation, long time consumption, and reliance on high-computing-power devices such as graphics processing units (GPU). In this study, we propose a lightweight improved YOLOv5 (You Only Look Once) based algorithm to achieve real-time localization and ripeness detection of tomato fruits. Initially, this algorithm used a down-sampling convolutional layer instead of the original focus layer, reconstructing the backbone network of YOLOv5 using the bneck module of MobileNetV3. Then, it performs channel pruning for the neck layer to further reduce the model size and uses a genetic algorithm for hyperparameter optimization to improve detection accuracy. We evaluate the improved algorithm using a homemade tomato dataset. The experimental results demonstrated that the improved model number of parameters and floating point operations per second (FLOPs) were compressed by 78% and 84.15% compared to the original YOLOv5s, while the mAP reached 0.969. Meanwhile, the detection speed on the central processing unit (CPU) platform was 42.5 ms, which was 64.88% better. This study further utilized the Nihui convolutional neural network (NCNN) framework to quantize the improved model and developed an Android-based real-time tomato monitoring application (app). Experimental results demonstrated that the 16-bit quantized model achieved an average detection frame rate of 26.5 frames per second (fps) on the mobile side with lower arithmetic power, which was 268% better than the original YOLOv5s, and the model size was reduced by 51.1% while achieving a 93% true detection rate.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
陶醉的小海豚完成签到,获得积分10
9秒前
二氧化硒完成签到,获得积分10
11秒前
倚窗听雪完成签到 ,获得积分10
13秒前
英俊雅柏完成签到,获得积分10
28秒前
争当科研巨匠完成签到,获得积分10
35秒前
疯狂的绿蝶完成签到 ,获得积分10
43秒前
步步高完成签到,获得积分10
43秒前
阿谈完成签到 ,获得积分10
49秒前
西宁完成签到,获得积分10
49秒前
时代炸蛋完成签到 ,获得积分10
51秒前
浅浅完成签到,获得积分10
55秒前
hwa完成签到,获得积分10
55秒前
她的城完成签到,获得积分0
55秒前
darcy完成签到,获得积分10
59秒前
帅气的藏鸟完成签到,获得积分10
1分钟前
八八九九九1完成签到,获得积分10
1分钟前
fomo完成签到,获得积分10
1分钟前
耕牛热完成签到,获得积分10
1分钟前
小茵茵完成签到,获得积分10
1分钟前
CLTTTt完成签到,获得积分10
1分钟前
完美梦之完成签到,获得积分10
1分钟前
sule完成签到,获得积分10
1分钟前
开放飞阳完成签到,获得积分10
1分钟前
河鲸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
耍酷鼠标完成签到 ,获得积分0
1分钟前
优雅的WAN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
忧虑的静柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
深情的黎云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笑林完成签到 ,获得积分10
2分钟前
WULAVIVA完成签到,获得积分10
2分钟前
满意的念柏完成签到,获得积分10
2分钟前
大个应助管夜白采纳,获得10
2分钟前
仇敌克星完成签到,获得积分10
2分钟前
lemonkim完成签到,获得积分10
2分钟前
sunsun10086完成签到 ,获得积分10
2分钟前
文静若血完成签到,获得积分10
2分钟前
秋风之墩完成签到,获得积分10
2分钟前
echo完成签到,获得积分10
2分钟前
mojito完成签到 ,获得积分0
2分钟前
栗荔完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5565171
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4650012
关于积分的说明 14689418
捐赠科研通 4591860
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2519386
邀请新用户注册赠送积分活动 1491921
关于科研通互助平台的介绍 1463118