双通道YOLOv8s棉花地膜识别与定位系统

作     者：董芙楠 陈东胜 潘江如 董恒祥 DONG Funan;CHEN Dongsheng;PAN Jiangru;DONG Hengxiang

作者机构：新疆工程学院控制工程学院新疆乌鲁木齐830023 奎屯银力棉油机械有限公司新疆奎屯833200 新疆和田学院党政办新疆和田848000 新疆交通职业技术学院汽车工程学院新疆乌鲁木齐831401 

出 版 物：《北华大学学报(自然科学版)》 (Journal of Beihua University(Natural Science))

年 卷 期：2025年第26卷第3期

页      面：402-412页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中央引导地方科技发展专项资金项目(ZYYD2023B19) 

主　　题：双通道 YOLOv8s 棉花地膜 识别与定位 ZED双目相机 

摘      要：在机械采摘棉花过程中,采棉机常将残留地膜混入皮棉,影响棉花品质。提出一种基于双通道YOLOv8s的棉花地膜识别与定位方法,旨在提高地膜清除效率。改进原有工艺流程:在锯齿皮清机和集棉机间集成了ZED双目相机以实时采集图像信息;将采集的图像输入改进YOLOv8s模型中识别,并利用双目相机获取的位置信息进行空间定位。YOLOv8s模型改进:在原有模型的13层引入ECA注意力模块;引入小目标检测层,提高对小目标标定的能力;设计一种新的双通道注意力结构,提高模型的泛化能力。通过消融试验验证本文改进方法的有效性,试验结果表明:双通道YOLOv8s模型在自制棉花地膜数据集上达到了90.92%的mAP@0.5,比改进前的YOLOv8s提高了10.93%。利用ZED双目相机测距功能,获取空间三维坐标,能够快速、准确地识别与定位棉花地膜,为下位机精准去除棉花中的地膜提供了依据。