1.一种基于LS‑YOLOv5网络的绿豆叶斑病病斑检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)使用labelimg标注工具对预先获取的原始叶片图像进行标注;
(2)采用Mosaic数据增强算法对原始叶片图像进行数据预处理;并划分为训练集、验证集和测试集;
(3)构建LS‑YOLOv5叶斑病检测网络;所述LS‑YOLOv5叶斑病检测网络中的Backbone中均使用B‑CSP模块;Backbone中的最后一个CBL模块后面添加D‑SPP模块;Backbone中的D‑SPP模块前添加ECA注意力模块;Neck搭建方式采用原YOLOv5算法模型相同的方式搭建;
(4)训练LS‑YOLOv5叶斑病检测网络,将经过预处理后的叶斑病训练集通过搭建好的LS‑YOLOv5叶斑病检测网络,获得用于叶斑病检测的LS‑YOLOv5模型预训练权重;
(5)将预处理后的待检测叶斑病图片输入最优权重模型进行叶斑病检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于LS‑YOLOv5网络的绿豆叶斑病病斑检测方法,其特征在于,所述步骤(1)实现过程如下:
使用labelimg标注工具对每张图片中的病斑进行标注,标签分为五种,根据病斑大小,进行分级,分别是0级、1级、2级、3级、4级,0级代表叶上无可见侵染;1级代表叶片上仅有小点状病斑,占叶面积不足2%;2级代表病斑较小,直径1~2毫米,无褪绿晕圈,占叶面积3%~25%;3级代表病斑较大,直径2.1~5毫米,有褪绿晕圈,占叶面积26%~50%;4级代表病斑大,直径5.1毫米以上,占叶面积51%~75%,部分叶片枯死。
3.根据权利要求1所述的一种基于LS‑YOLOv5网络的绿豆叶斑病病斑检测方法,其特征在于,步骤(3)所述B‑CSP模块的结构包括两个分支,分别为a分支和b分支,a分支为BBL模块,BBL模块的输入通道数为上一层CBL模块输出通道数的一半;b分支为一个BBL模块接一个Bottleneck模块,Bottleneck模块包含一个1×1的BBL卷积和一个3×3的BBL卷积以及在这两个卷积之间的远跳连接组成,b分支的输入通道数也为上一层CBL模块输出通道数的一半;两个分支的输出特征图继续进行Concatenate操作,恢复到进行B‑CSP操作之前的通道数,最后在Concatenate操作之后进行一次BBL的卷积操作。
4.根据权利要求1所述的一种基于LS‑YOLOv5网络的绿豆叶斑病病斑检测方法,其特征在于,步骤(3)所述LS‑YOLOv5网络的Backbone在进行完最后一个CBL操作之后,进行一个D‑SPP模块的空间金字塔池化操作;D‑SPP由m分支和n分支组成,m分支包括两个MaxPool操作,分别为一个5×5的MaxPool操作和一个7×7的MaxPool操作,每一个MaxPool操作的输出通道数均和CBL的通道数保持一致,为输入通道数的1/2,记作c/2,c代表通道数;n分支包括两个AvgPool操作,分别为一个5×5的AvgPool操作和一个7×7的AvgPool操作,每一个AvgPool操作的输出通道数也和CBL的通道数保持一致,为输入通道数的1/2,记作c/2;最后两个分支的输出特征图和CBL的输出特征图进行Concatenate操作,输出的特征图为D‑SPP模块之前的2.5c。
5.根据权利要求1所述的一种基于LS‑YOLOv5网络的绿豆叶斑病病斑检测方法,其特征在于,步骤(3)所述LS‑YOLOv5网络的Backbone中在D‑SPP之前添加一个轻量级通道注意力模块ECA;所述轻量级通道注意力模块ECA,首先输入维度是H×W×C的特征图;然后对输入的特征图进行空间特征压缩,在空间维度,使用全局平均池化GAP,得到1×1×C的特征图;
对压缩后的特征图,进行通道特征学习,通过1×1卷积,学习不同通道之间的重要性,输出的维度还是1×1×C;最后进行通道注意力结合,将通道注意力的特征图1×1×C、原始输入特征图H×W×C,进行逐通道相乘,最终输出具有通道注意力的特征图。
6.一种基于LS‑YOLOv5网络的绿豆叶斑病病斑检测装置,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,其特征在于,所述计算机程序被加载至处理器时实现根据权利要求1‑5任一项所述的基于LS‑YOLOv5网络的绿豆叶斑病病斑检测方法。