基于改进YOLOv8n-pose的巨峰葡萄采摘定位方法

摘要

【目的】对巨峰葡萄进行精准高效地采摘定位，以有效降低果实损伤。【方法】提出一种基于改进YOLOv8n-pose的葡萄采摘定位方法。首先，利用改进YOLOv8n-pose检测葡萄果梗和顶部易损果粒的关键点，基于关键点的坐标构建果实上界位姿的表征向量；然后，利用此向量计算出最优采摘角度；最后，通过将采摘点与采摘角协同，确定最佳采摘位置。【结果】试验结果表明，改进后YOLOv8n-pose的P、R、mAP@0.50、mAP@0.50～0.95较原模型分别提升了1.7、0.7、0.9、1.7个百分点，较YOLOv12s-pose分别提升了0.4、0.1、0.6、2.7个百分点，同时模型参数量比YOLOv8n-pose减少了5.8%。应用本文方法的葡萄采摘定位成功率为90.8%，相较于不使用采摘角的定位方法，提升了9.2个百分点。【结论】研究为巨峰葡萄采摘机器人提供了一种低损定位方法。

关键词

巨峰葡萄 / YOLOv8-pose / 关键点检测 / 采摘定位 / 采摘角度