森林工程

作者：胡峻峰,朱昊,黄晓文,李柏聪,赵亚凤

单位：；东北林业大学 计算机与控制工程学院，哈尔滨 150040；

关键词：树干检测,森林移动机器人,目标检测,热成像,轻量化

基金：国家自然科学基金(32202147)

基于视觉导航的森林移动机器人具有机器人作为边缘设备算力有限、导航效果受光照影响较大的问题。为此，提出一种轻量化的树干检测方法，该方法基于YOLOv7-tiny模型，采用可见光图像与热成像图像作为输入，导航效果受光照影响较小；同时采用基于部分通道卷积（Partial Convolution，PConv）的特征提取模块-部分通道卷积高效层聚合网络（Partial Efficient Layer Aggregation Networks，P-ELAN），对基准模型进行轻量化改进；在训练阶段用alpha-CIoU损失函数替换原始的CIoU损失函数，提高边界框回归的准确性。结果表明，所提出的森林移动机器人树干检测方法相较于原始YOLOv7-tiny模型参数量减少31.7%，计算量减少33.3%，在图形处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和中央处理器（Central Processing Unit，CPU）上的推理速度分别提升了33.3%和7.8%。修改后的模型在保持对树干检测精度基本不变的基础上更加轻量化，成为部署在机器人等边缘设备上的理想选择。

来源：2024年第4期

《森林工程》期刊编辑部

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