果樹掛果量輕量化估測模型

邊緣計算是工業(yè)自動化開放平臺，在工業(yè)、農業(yè)等行業(yè)都有巨大的應用潛力，農業(yè)科研工作者也關注到了這一平臺，并對此展開了應用研究。

邊緣計算指的是用網絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺，這些物或數(shù)據源頭的一側搭載著融合網絡、計算、存儲、 應用核心能力的邊緣計算平臺，為終端用戶提供實時、動態(tài)和智能的服務計算。邊緣計算正在改變世界上數(shù)百萬臺設備處理，處理和傳遞數(shù)據的方式。

掛果量是果樹栽培管理的重要指標，中國農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所/農業(yè)農村部農業(yè)大數(shù)據重點實驗室與中國農業(yè)科學院組成科研團隊，針對傳統(tǒng)人力抽樣估測果樹掛果量的方法不僅耗時費力，且容易產生較大誤差的問題，研究提出一種用于邊緣計算設備的輕量化模型，實現(xiàn)視頻中樹上柑橘掛果量的自動估測。

該研究以柑橘樹為研究對象，該模型采用CSPDarkNet53+PAFPN結構作為特征提取網絡，實現(xiàn)更快的推理速度和更低的模型復雜度，在果實跟蹤過程中引入Byte算法改進FairMOT的數(shù)據關聯(lián)策略，對視頻中的柑橘進行預測跟蹤，以提升掛果量估測準確性。

在邊緣計算設備NVIDIA Jetson AGX上進行模型性能測試結果表明，本研究所建模型對柑橘掛果量的平均估測精度和處理速度分別達到91.61%和14.76，模型估測值與人工測得真實值的決定系數(shù)R2為0.9858，均方根誤差為4.1713，模型參數(shù)量、計算量和模型大小分別為5.01 M、36.44 G和70.20 MB，展現(xiàn)出較對比模型更優(yōu)的掛果量估測性能和更低的模型復雜度。

試驗結果證明了該研究所建模型在邊緣計算設備上對柑橘掛果量估測的有效性，基于算法模型研發(fā)的果園掛果量遠程監(jiān)測系統(tǒng)，可滿足用于果園移動平臺行進狀態(tài)下的果樹掛果量估測需求。

經科研驗證，該研究可為果園生產力自動監(jiān)測分析提供技術支持，有望加速實現(xiàn)智慧果園的建設。

審核編輯 黃宇