Jun, 2024
基于贝塞尔曲线建模的海参原位树干识别与长度测量
Towards the in-situ Trunk Identification and Length Measurement of Sea
Cucumbers via Bézier Curve Modelling
TL;DR我们介绍了一种新颖的基于视觉的框架，用于现场海参树干的识别和长度测量，该框架在海洋养殖资源监测和机械化采收中起着关键作用。通过使用参数化的Bézier曲线来建模弯曲程度不同的海参树干，利用其计算简单性、稳定性和广泛的变换可能性。然后，我们提出了一个端到端的统一框架，将参数化的Bézier曲线建模与广泛使用的YOLO管线相结合，简称为TISC-Net，并结合了有效的漏斗激活和高效的多尺度注意模块以增强曲线特征的感知和学习。此外，我们提出了将树干端点损失作为附加约束来有效减轻端点偏差对整体曲线的影响。最后，通过利用双目相机捕获的沿树干曲线位置的像素深度信息，我们提出了准确估计现场海参长度的方法，通过空间曲线积分。我们建立了两个挑战性的基于曲线的现场海参树干识别基准数据集。这些数据集包括超过1000张实际海洋环境中的海参图像，并附带Bézier格式的注释。我们对SC-ISTI进行了评估，结果显示我们的方法在目标检测和树干识别任务上的mAP50都超过了0.9。广泛的长度测量实验证明平均绝对相对误差约为0.15。