一、设计背景
暑假里去小溪边查看植物的生长状况,结果发现河岸边多了许多粉红颗粒状的东西。查阅知道这个是福寿螺的卵,福寿螺是一种对人体有危害的瓶螺科软体动物,而且这种卵不只在这附近有,国内各地到处都是这个卵。想着想着,能设计出一个装置,可以清除福寿螺卵,让它无法孵化,那它的孵化概率就会变低了,这样我们的安全、农作物的生长、生态系统就都会得到保障。
通过查找资料,我们发现,发现3种消灭的方法。
| 方法 | 效率 | 适用场景 | 成本 |
| 人工摘除 | 低(1人/半天/公斤) | 小面积、景观水体 | 低 |
| 高压水枪 | 中 | 硬质驳岸 | 中 |
| 螺卵净 | 高(1人/天/3000㎡) | 大面积河道、湖泊 | 中 |
水枪冲刷是一种方式,适合在硬质的硬质驳岸中。
二、系统设计与工作原理
工作原理,利用图像识别中的目标检测,利用mind+v2版本中的目标检测模型训练,采集周边河道中的福寿螺卵的照片,(尽量多采集一个特别是各种场景和角度),导入图片进行数据标注,利用mind+软件中的数据标注工具,进行标注,然后再进行训练和测试,通过测试后,导出模型部署到二哈视觉传感器2中,利用二哈视觉传感器2,检测目标,确定目标坐标,定位目标后,进行最终处理。
工作流程图

三、器材清单

四、实现步骤与源码
采用目标识别部署到二哈2中,
第一采集数据

通过实地采集图片,也可以利用视频抽帧方式去获取图片
数据的采集关乎模型的效果,要训练更好的模型数据第一步就需要保证数据的质量。
第2步,打开mind+2.0 模型训练 目标检测

选择导入图片,目前还没有标注,选择无标注图片,如果从其他地方下载的数据集(有标注的)可以直接导入带标注的,减少人工的工作量。

接下来就是人工智能的“人工”了,数据标注,选择高级模式 数据标注。

选择数据集,并创建标签,标签就是你要检测的目标,如果有多个目标可以设置多个标签。

通过设置不同的数据标签,设定标签框,进行标注,这个是比较繁琐,也是比较耗体力的。要训练出较高好的模型,数据量不能太少。接下来就一张张图片进行标注。当然也可以借助一些其他标注工具进行标注。

标注完成后进行训练。

目标检测训练比较耗时

训练完成后必要的一步是测试。导入图片进行时测试,如果测试效果比较差的话,需要重新调整数据和训练。

测试完毕后,导出模型 ,生成bests.onnx 和 data.yaml ,通过推理模型库,可部署到其他设备中。

也可以直接导入到二哈2中。

导出下载到本地电脑中,并上传到二哈中。

上传二哈对应文件夹中,本地安装



设计一个测试程序,检测福寿螺卵的位置。


测试坐标

通过计算目标检测的重点点坐标,设计调整云台

五、成果展示与演示
六、总结一下
目标检测,对于数据质量要求有点高,数据的质量影响的模型的质量,尽量用同等设备用拍摄,图片数据的像素大小等尽量与检测设备的质量相同或者类似。不然训练的模型泛化能力比较弱。
在检测中调整检测的阈值也是一个实现作品的可靠度的手段。
备注:本作品因为材料有限,没有这个金属舵机,增加几个维度的舵机角度,可以调整出更精准的目标点。
作品后续
目标检测可以扩展到各种场景,有识别的ID和坐标,可以利用这个坐标做更多的扩展。目标打击,目标抓取等。
附件

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