苹果病虫害检测方法、装置、电子设备和存储介质与流程

本发明涉及计算机视觉，尤其涉及一种苹果病虫害检测方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、随着科技的迅速发展，人们对于苹果的质量和产量要求越来越高。为了提高苹果的质量和产量，需要构建机械化修剪、打药、采收、水肥一体化的智能决策系统。为了建立智能决策系统，需要对苹果进行病虫害检测。

2、目前，通过特征金字塔提取苹果图像的多尺度特征图，进而基于多尺度特征图进行病虫害检测。然而，该方式仅对小目标的识别准确性较好，对于大目标的识别准确性较差，进而导致苹果病虫害的检测准确性降低。

技术实现思路

1、本发明提供一种苹果病虫害检测方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中苹果病虫害的检测准确性低的缺陷。

2、本发明提供一种苹果病虫害检测方法，包括：

3、将待检测的目标图像输入至病虫害检测模型中的多尺度特征提取层，得到所述多尺度特征提取层输出的多个第一特征图，所述多个第一特征图的尺度不同；

4、将所述多个第一特征图中尺度最小的目标特征图输入至所述病虫害检测模型中的第一特征提取层，得到所述第一特征提取层输出的第二特征图，所述第二特征图的尺度小于所述目标特征图的尺度；

5、将所述多个第一特征图和所述第二特征图输入至所述病虫害检测模型中的病虫害检测层，得到所述病虫害检测层输出的病虫害检测结果；

6、其中，所述病虫害检测模型是基于样本目标图像和所述样本目标图像对应的病虫害检测结果标签训练得到的。

7、根据本发明提供的一种苹果病虫害检测方法，所述将所述多个第一特征图中尺度最小的目标特征图输入至所述病虫害检测模型中的第一特征提取层，得到所述第一特征提取层输出的第二特征图，包括：

8、将所述目标特征图输入至所述第一特征提取层中的第一多通道特征提取层，得到所述第一多通道特征提取层输出的第三特征图，所述目标特征图为h×w×c1的特征图，所述第三特征图为h×w×c2的特征图，h表示特征图的长，w表示特征图的宽，c1和c2均表示特征图的通道数，c2＝n2*c1，n为正整数；

9、对所述第三特征图进行尺度变换，得到第四特征图，所述第四特征图为nh×nw×c1的特征图；

10、将所述第四特征图输入至所述第一特征提取层中的第一卷积层，得到所述第一卷积层输出的第五特征图，所述第一卷积层包括步长为n的卷积层，所述第五特征图为h×w×c1的特征图；

11、将所述第五特征图输入至所述第一特征提取层中的第二卷积层，得到所述第二卷积层输出的第二特征图，所述第二卷积层包括步长为2的卷积层，所述第二特征图为的特征图。

12、根据本发明提供的一种苹果病虫害检测方法，所述将所述目标特征图输入至所述第一特征提取层中的第一多通道特征提取层，得到所述第一多通道特征提取层输出的第三特征图，包括：

13、将所述目标特征图输入至所述第一多通道特征提取层中的分组卷积层，得到所述分组卷积层输出的第一子特征图、第二子特征图和第三子特征图；

14、将所述目标特征图输入至所述第一多通道特征提取层中的平均池化层，得到所述平均池化层输出的第一目标特征图；

15、将所述第一目标特征图输入至所述第一多通道特征提取层中的第三卷积层，得到所述第三卷积层输出的第四子特征图，并将所述第一目标特征图输入至所述第一多通道特征提取层中的第四卷积层，得到所述第四卷积层输出的第五子特征图，并将所述第一目标特征图输入至所述第一多通道特征提取层中的第五卷积层，得到所述第五卷积层输出的第六子特征图；

16、将所述第一子特征图、所述第二子特征图、所述第三子特征图、所述第四子特征图、所述第五子特征图和所述第六子特征图输入至所述第一多通道特征提取层中的第一特征融合层，得到所述第一特征融合层输出的第三特征图。

17、根据本发明提供的一种苹果病虫害检测方法，所述将待检测的目标图像输入至病虫害检测模型中的多尺度特征提取层，得到所述多尺度特征提取层输出的多个第一特征图，包括：

18、将所述目标图像输入至所述多尺度特征提取层中的第二特征提取层，得到所述第二特征提取层输出的第六特征图、第七特征图、第八特征图和第九特征图，所述第二特征提取层包括依次连接的多个特征提取层，所述第六特征图的尺度大于所述第七特征图的尺度，所述第七特征图的尺度大于所述第八特征图的尺度，所述第八特征图的尺度大于所述第九特征图的尺度；

19、将所述第六特征图输入至所述多尺度特征提取层中的第三特征提取层，得到所述第三特征提取层输出的第十特征图，并将所述第七特征图输入至所述多尺度特征提取层中的第四特征提取层，得到所述第四特征提取层输出的第十一特征图，并将所述第八特征图输入至所述多尺度特征提取层中的第五特征提取层，得到所述第五特征提取层输出的第十二特征图，并将所述第九特征图输入至所述多尺度特征提取层中的第六特征提取层，得到所述第六特征提取层输出的第十三特征图；

20、将所述第十三特征图进行上采样得到与所述第十二特征图相同尺度的第十四特征图，将所述第十四特征图与所述第十二特征图进行特征融合，得到第十五特征图；

21、将所述第十五特征图进行上采样得到与所述第十一特征图相同尺度的第十六特征图，将所述第十六特征图与所述第十一特征图进行特征融合，得到第十七特征图；

22、将所述第十七特征图进行上采样得到与所述第十特征图相同尺度的第十八特征图，将所述第十八特征图与所述第十特征图进行特征融合，得到第十九特征图；

23、将所述第十九特征图输入至所述多尺度特征提取层中的第七特征提取层，得到所述第七特征提取层输出的第二十特征图，并将所述第十七特征图输入至所述多尺度特征提取层中的第八特征提取层，得到所述第八特征提取层输出的第二十一特征图，并将所述第十五特征图输入至所述多尺度特征提取层中的第九特征提取层，得到所述第九特征提取层输出的第二十二特征图，并将所述第十三特征图输入至所述多尺度特征提取层中的第十特征提取层，得到所述第十特征提取层输出的第二十三特征图，所述多个第一特征图包括所述第二十特征图、所述第二十一特征图、所述第二十二特征图和所述第二十三特征图。

24、根据本发明提供的一种苹果病虫害检测方法，所述将所述目标图像输入至所述多尺度特征提取层中的第二特征提取层，得到所述第二特征提取层输出的第六特征图、第七特征图、第八特征图和第九特征图，包括：

25、将所述目标图像输入至所述第二特征提取层中的第十一特征提取层，得到所述第十一特征提取层输出的第二十四特征图；

26、将所述第二十四特征图输入至所述第二特征提取层中的第十二特征提取层，得到所述第十二特征提取层输出的第六特征图；

27、将所述第六特征图输入至所述第二特征提取层中的第十三特征提取层，得到所述第十三特征提取层输出的第七特征图；

28、将所述第七特征图输入至所述第二特征提取层中的第十四特征提取层，得到所述第十四特征提取层输出的第八特征图；

29、将所述第八特征图输入至所述第二特征提取层中的第十五特征提取层，得到所述第十五特征提取层输出的第九特征图。

30、根据本发明提供的一种苹果病虫害检测方法，所述将所述第二十四特征图输入至所述第二特征提取层中的第十二特征提取层，得到所述第十二特征提取层输出的第六特征图，包括：

31、将所述第二十四特征图输入至所述第十二特征提取层中的第十六特征提取层，得到所述第十六特征提取层输出的第七子特征图，并将所述第二十四特征图输入至所述第十二特征提取层中的第十七特征提取层，得到所述第十七特征提取层输出的第八子特征图，并将所述第二十四特征图输入至所述第十二特征提取层中的第十八特征提取层，得到所述第十八特征提取层输出的第九子特征图；

32、将所述第七子特征图、所述第八子特征图和所述第九子特征图输入至所述第十二特征提取层中的第二特征融合层，得到所述第二特征融合层输出的第六特征图。

33、根据本发明提供的一种苹果病虫害检测方法，所述将所述第六特征图输入至所述多尺度特征提取层中的第三特征提取层，得到所述第三特征提取层输出的第十特征图，包括：

34、将所述第六特征图输入至所述第三特征提取层中的第二多通道特征提取层，得到所述第二多通道特征提取层输出的第二十五特征图；

35、对所述第二十五特征图进行尺度变换，得到第二十六特征图；

36、将所述第二十六特征图输入至所述第三特征提取层中的第六卷积层，得到所述第六卷积层输出的第十特征图；

37、所述将所述第十九特征图输入至所述多尺度特征提取层中的第七特征提取层，得到所述第七特征提取层输出的第二十特征图，包括：

38、将所述第十九特征图输入至所述第七特征提取层中的第三多通道特征提取层，得到所述第三多通道特征提取层输出的第二十七特征图；

39、对所述第二十七特征图进行尺度变换，得到第二十八特征图；

40、将所述第二十八特征图输入至所述第七特征提取层中的第七卷积层，得到所述第七卷积层输出的第二十特征图。

41、本发明还提供一种苹果病虫害检测装置，包括：

42、第一特征提取模块，用于将待检测的目标图像输入至病虫害检测模型中的多尺度特征提取层，得到所述多尺度特征提取层输出的多个第一特征图，所述多个第一特征图的尺度不同；

43、第二特征提取模块，用于将所述多个第一特征图中尺度最小的目标特征图输入至所述病虫害检测模型中的第一特征提取层，得到所述第一特征提取层输出的第二特征图，所述第二特征图的尺度小于所述目标特征图的尺度；

44、病虫害检测模块，用于将所述多个第一特征图和所述第二特征图输入至所述病虫害检测模型中的病虫害检测层，得到所述病虫害检测层输出的病虫害检测结果；

45、其中，所述病虫害检测模型是基于样本目标图像和所述样本目标图像对应的病虫害检测结果标签训练得到的。

46、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述苹果病虫害检测方法。

47、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述苹果病虫害检测方法。

48、本发明提供的苹果病虫害检测方法、装置、电子设备和存储介质，将待检测的目标图像输入至病虫害检测模型中的多尺度特征提取层，得到该多尺度特征提取层输出的多个第一特征图，且多个第一特征图的尺度不同，以使后续输入至病虫害检测层的特征图的尺度不同；将多个第一特征图中尺度最小的目标特征图输入至病虫害检测模型中的第一特征提取层，得到该第一特征提取层输出的第二特征图，且第二特征图的尺度小于目标特征图的尺度，从而在尺度最小的目标特征图的基础上，进一步下采样得到尺度更小的第二特征图，从而可以关注更大的目标，提高病虫害检测模型对于大目标的识别准确性；且将多个第一特征图和第二特征图输入至病虫害检测模型中的病虫害检测层，得到该病虫害检测层输出的病虫害检测结果，以基于多个不同尺度的特征图进行病虫害检测，进而提高苹果病虫害检测的准确性，且基于多个第一特征图可以关注小目标，基于第二特征图可以关注更大的目标，从而确保病虫害检测模型对于大目标和小目标均有较好的识别准确性，最终提高苹果病虫害检测的准确性。