近日,茶叶所在“Smart Agricultural Technology” (中科院二区,IF=5.7) 上发表题为“YOLO-LSD: A Lightweight Scale Dynamic Model for Tiny Pest Detection in Tea Plantations”的研究论文。实现了茶园典型微小害虫“小绿叶蝉”的精准识别,为茶园典型微小害虫检测带来新突破。
小绿叶蝉是茶园典型微小害虫,形态微小(3.1-3.8mm),常因难以发现、监测困难,给茶园管控带来较大风险。粘虫板诱捕后小绿叶蝉的图像为密集小目标,且受非结构复杂茶园环境、虫板杂质多等因素的影响,使普通机器视觉检测难以精准。针对这一技术痛点,本研究,创新提出基于“环境适配 - 小目标强化 - 轻量化部署”思路的茶小绿叶蝉检测模型—YOLO-LSD,有效解决了微小害虫精准识别问题。
YOLO-LSD的新颖性在于:一是针对茶园环境复杂且光照多变,虫板杂质多的问题,创新设计SDAM(尺度动态注意力模块),动态适配图像特征尺寸,增强茶小绿叶蝉特征、抑制背景噪声,提升重要区域(茶小绿叶蝉)和不重要区域(粘虫板等背景) ;二是针对茶小绿叶蝉物理尺寸小,特征图缺少检测小尺度目标所需的详细信息,RAHR(分辨率感知检测头)优化方法,采用高分辨率检测头并集成 SEAM 模块,强化微小目标细节捕捉,提升检测精度;三是为方便茶园部署及减少计算量和混叠效应;采用Wavelet Pool(小波变换池化):降低模型计算量、减少特征混叠,实现信息低损耗传递,兼顾精度与田间部署需求。
测试表明YOLO-LSD模型的mAP、F1、Precision、Recall达94.3%、92.1%、91.9%与92.4%,模型大小仅为3.8 MB。本研究攻克了茶园微小害虫自动化检测难题,为茶树病虫害智能诊断奠定基础,推动农业病虫害 “监测 - 识别 - 管理” 一体化,助力茶园绿色防控与茶叶安全生产。
茶叶所为该研究的第一完成单位,董春旺研究员为通讯作者,联培研究生朱霖为第一作者,中茶所周利研究员参与了本项目研究。本研究得到了山东省重点研发计划项目(主粮作物主要病害精准监测与防治系统开发)、院创新工程重大项目(CXGC2025A02)的资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.atech.2025.101474 (撰写:陈之威 核稿:董春旺)

您现在的位置: 



鲁ICP备2022013696号-10