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Ridge-Structure-Based Crop Classification for Small UGV and Derived Detection Framework
DOI:10.20965/jrm.2026.p0658.png)
摘要
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在作物检测中,垄结构为作物和杂草的分类提供了关键线索。然而,对于只能在小视场范围内捕获图像的地面无人车而言,获取垄结构较为困难。本研究提出了一种轻量级算法,使模型能够从植物间的空间关系和尺寸中隐式推断出垄结构。首先,目标检测器检测每个植物,并将生成的边界框作为节点中的成对特征。指示两个节点是否共享相同ID的元信息与其几何关系相结合,并编码为边特征。图注意力网络处理这些关系以推断和传播垄感知的规律性。通过仅从对象关系理解结构,该方法在不依赖任何显式边结构输入的情况下,补偿了因有限视场而丢失的信息。在训练/验证集与测试集之间刻意引入领域偏移的实验中,所提出的方法将基准mAP50从30.6%提高到44.4%,增幅高达13.8个百分点。此外,该方法在Jetson AGX Orin上仅需约10毫秒/帧即可对植物进行分类。该方法无需依赖外部传感器或手动调整阈值即可内部获取垄结构。因此,它显示出在自主除草等田间农业应用中的潜力。
Keyword:
crop and weed classification
crop detection
precision agriculture

