基于改进YOLO v8s模型的玉米病虫害图像识别  

Recognition of maize pests and diseases images based on improved YOLO v8s model

作　　者：杨骞云 沈艳 Yang Qianyun

机构地区：[1]成都信息工程大学计算机学院,四川成都610200

出　　处：《江苏农业科学》2025年第5期231-243,共13页Jiangsu Agricultural Sciences

基　　金：国家自然科学基金(编号:62172061);四川省科技计划重点研发项目(编号:2023YFG0116)。

摘　　要：针对目标检测模型YOLO v8s在光照变化大和背景杂乱情况下,对玉米病虫害进行识别过程中存在检测漏检率高以及鲁棒性较差的问题,提出了一种基于改进YOLO v8s的玉米病虫害识别模型——DSCGAM-YOLO v8s。DSCGAM-YOLO v8s模型基于YOLO v8s模型,首先将GAM全局注意力机制加入C2f模块中的Bottleneck之前,构建全新设计的C2f-ATTENTION模块,在充分获取上下文信息的基础上降低复杂背景对病虫害图像识别的干扰;接着在Neck部分网络结构设计并添加DySnakeConv模块,DySnakeConv模块具有自适应调整卷积核的形状特性,更好地捕捉和感知图像中玉米病虫害的目标特征,避免光照和背景杂乱的影响;最后改进了Neck颈部网络结构,建立了160×160尺度的特征融合层以提升检验框对小目标检测的准确性,增强了浅层信息和深层信息的融合同时提高了识别精度,在Head网络中增加微小目标检测模块与160×160尺度的特征融合层进行连接。在使用自建的包含常见7种玉米病虫害数据集进行测试的情况下,DSCGAM-YOLO v8s模型的检测精确度、召回率分别达到了81.2%和71.3%,与YOLO v8s模型相比分别提高了9.9、8.9百分点。对比YOLO v3模型、YOLO v5s模型、YOLO v8s模型mAP分别提升了15.7、11.4、11.1百分点,对比其他研究中提出的玉米病虫害识别模型YOLO v3-Corn、Improved-YOLO v5s、YOLO v8-Extend模型mAP提升了12.8、8.4、6.8百分点。在保证提取相同特征参数,识别计算量提升不大的前提下,DSCGAM-YOLO v8s模型有效提高了识别精度。

关 键 词：玉米 病虫害识别 目标检测 YOLO v8模型 

分 类 号：S126[农业科学—农业基础科学] TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术]