[发明专利]一种基于目标检测的春石斛生长状态检测方法

权利要求书

1.一种基于目标检测的春石斛生长状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)收集农业种植大棚内处于不同生长状态的春石斛的图像，构建原始数据集；

2)使用图像标注工具，对原始数据集中春石斛植株体进行人工标注；

3)根据大棚内环境与春石斛生长特点，使用数据增强的手段对所有原始数据集进行数据增强，构建训练集；

4)对神经网络目标检测模型Cascade RCNN进行backbone部分的改进，以匹配农业种植大棚场景下的春石斛；

5)对改进后的神经网络目标检测模型设定参数，使用训练集进行训练，并保存最优模型；

6)将待检测的图像输入保存好的模型中进行前向推理，再经NMS后处理得出待检测的图像中春石斛植株所处的生长状态，完成对春石斛生长状态的检测；其中，待检测的图像为采集的大棚内春石斛种植情况的图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于目标检测的春石斛生长状态检测方法，其特征在于，在步骤1)中，春石斛开花前其整个生长周期被划分为萌芽、假鳞茎单片叶、多片叶展开、止叶形成和假鳞茎成熟这5个不同的生长状态，故需要采集处于每个不同生长状态的春石斛图像，构建原始数据集。

3.根据权利要求1所述的一种基于目标检测的春石斛生长状态检测方法，其特征在于，在步骤2)中，使用开源图像标注软件labelme，对原始数据集图像中的春石斛植株体进行标注，每一个植株体对应一条标注信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于目标检测的春石斛生长状态检测方法，其特征在于，在步骤3)中，根据大棚内环境与春石斛植株生长特点，使用数据增强的手段对所有原始数据集进行数据增强，构建训练集；大棚内一天的光照水平均不相同，且春石斛植株生长过程中往往有弯曲现象，基于此种情况，故数据增强的手段包括：

a、亮度变化

模拟大棚内不同时刻的光照变化，对图像进行亮度变化；

b、随机旋转

模拟植株生长过程中的弯曲，对图像进行-15度到+15度的随即旋转；

c、随机翻转

对图像进行水平随即翻转；

d、随机剪裁

以植株体为中心，对原始图像进行剪裁。