基于深度学习的类球状水果采摘识别算法研究进展

李辉; 张俊; 俞烁辰; 李志鑫

doi:10.13925/j.cnki.gsxb.20240309

果树学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (2) : 412 -426. DOI: 10.13925/j.cnki.gsxb.20240309

基于深度学习的类球状水果采摘识别算法研究进展

李辉, 张俊, 俞烁辰, 李志鑫

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摘要

中国在水果产量方面处于全球领先地位，但因人力资源减少和老龄化问题，传统的人工采摘方式已经无法满足快速高效的采摘需求，研发集成计算机视觉的自动化水果采摘设备成为解决劳动力短缺难题的关键。水果大多呈类球状，相关的识别算法研究居多，探讨了柑橘、蜜桃等类球状水果的识别算法。根据应用场景的不同，分析了传统类球状水果识别算法与基于深度学习的类球状水果识别算法在网络结构方面的差异与改进，对水果采摘识别算法进行总结并提出算法的未来发展趋势。传统算法在简单场景下表现有效，但在复杂环境中往往会受到设计特征的限制，基于深度学习的算法因其高效性和准确性更适合自动化水果采摘的需求。总结了类球状水果识别算法的研究进展，在处理复杂环境时深度学习算法具有良好的有效性和适应性，更适合部署在自动化采摘设备；也提出了未来的研究方向，即通过优化算法性能、数据集构建及扩增，以及结合多模态数据提升算法的精度和适应性。