改进ResNet18网络模型的羊肉部位分类与移动端应用

• Published in: 农业工程学报 Vol. 37; no. 18; pp. 331 - 338
• Main Authors: 张垚鑫, 朱荣光, 孟令峰, 马蓉, 王世昌, 白宗秀, 崔晓敏
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 石河子大学机械电气工程学院,石河子832003 15.09.2021; 农业农村部西北农业装备重点实验室,石河子832003%石河子大学机械电气工程学院,石河子832003
• Subjects: 图像处理;图像识别;模型;羊肉;ResNet18;移动端;羊肉部位分类
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2021.18.038

TS251.7; 针对传统图像分类模型泛化性不强、准确率不高以及耗时等问题,该研究构建了一种用于识别不同部位羊肉的改进ResNet18网络模型,并基于智能手机开发了一款可快速识别不同部位羊肉的应用软件.首先,使用数据增强方式对采集到的羊背脊、羊前腿和羊后腿肉的原始手机图像进行数据扩充;其次,在ResNet18网络结构中引入附加角裕度损失函数(ArcFace)作为特征优化层参与训练,通过优化类别的特征以增强不同部位羊肉之间的类内紧度和类间差异,同时将ResNetl8网络残差结构中的传统卷积用深度可分离卷积替换以减少网络参数量,提高网络运行速度;再次,探究了不同优化器、学习率和权重衰减系数对网络收敛速度和准确率的影响并确定模型参数;最后,将该网络模型移植到安卓(Android)手机以实现不同部位羊肉的移动端检测.研究结果表明,改进ResNet18网络模型测试集的准确率高达97.92％,相比ResNet18网络模型提高了5.92个百分点;把改进ResNet18网络模型部署到移动端后,每张图片的检测时间约为0.3 s.该研究利用改进ResNet18网络模型结合智能手机图像实现了不同部位羊肉的移动端快速准确分类,为促进羊肉的智能化检测及羊肉市场按质论价提供了技术支持.