关键词:
目标检测
垃圾抓取
轻量化神经网络
垃圾分类
智能化
摘要:
目的 垃圾分类智能化是未来发展的趋势,为提高垃圾分类和抓取的精确度和速度,降低人工成本,提出一种基于改进YOLOv5s的垃圾检测方法。方法 首先,YOLOv5s骨干网络采用参数更少、计算更快的MobileNet取代之前的CSPDarkNet53,并在网络的检测头部引入CBAM注意力机制;其次,构建垃圾分类数据集并进行数据增强,在该数据集上训练ImprovedYOLOv5s模型,并与原始YOLOv5s模型进行实验对比;最后,将改进后的网络模型移植到垃圾抓取机器人平台中进行抓取测试实验,该平台包括控制系统、视觉系统、抓取系统和移动基座。结果 实验结果显示,与原始YOLOv5s模型相比,改进后的Improved-YOLOv5s模型参数量为3.63×10^(6),仅为原始模型的51.63%;训练速度提高了60%,为5 min/次;检测速度提高了20%,为33 fps;检测精度mAP为0.44。抓取实验结果表明,机器人对形状规则、重量较轻的垃圾有较好的抓取表现,其中废纸团抓取成功率为95%,塑料抓取成功率为85%。结论 所提目标检测算法能够很好平衡检测精度和算法复杂度,比原始YOLOv5s更为轻量化,适合部署到移动端和嵌入式平台,提高了垃圾抓取机器人的实时性和成功率,对垃圾分类和智能环卫的发展具有一定的实用价值。