Page 205 - 《水产学报》2025年第5期

张士薇，等 水产学报, 2025, 49(5): 059117

表 1 基于 HRNet 模型的凡纳滨对虾关键 预测准确性最高可达 0.97，平均相对误差最低
特征点识别统计 为 1.39%；AL 预测准确性最高可达 0.93，平均
Tab. 1 Statistics of key feature points recognized using 相对误差最低为 2.46%。

the HRNet model in L. vannamei
2.2 轮廓分割与体表面积
特征点 未识别数量 识别率/%
feature point number of misses recognition rate 1)
图 7 显示了基于 Mask R-CNN 模型实现的
眼柄基部 18 99.07
eye 虾体轮廓分割结果。以人工标注对虾轮廓获取
头胸甲与第一腹节背侧交界点 1 99.95 的体表面积为参考，通过 Mask R-CNN 模型预
b1_up
测体表面积的准确性为 0.98，最大相对误差为
头胸甲与第一腹节腹侧交界点 33 98.30
b1_down 7.99%，最小相对误差为 0.01%，平均相对误差
第三腹节与第四腹节背侧交界点 2 99.90 为 1.73%。结果表明该模型在整体轮廓分割以
b3_up
及体表面积预测方面具有较高的准确性。
第三腹节与第四腹节腹侧交界点 34 98.25
b3_down
2.3 体重性状预测
第六腹节与尾节背侧交界点 4 99.79
b5_up 个体重预测模型的拟合结果如下：
4
第六腹节与尾节腹侧交界点 5 99.74
b5_down BW = 0.022BL 2.710 (模型1)
尾节末端 10 99.49
tail BW = −6.242+1.239 S (模型2)
尾肢末端 10 99.49
tail_top BW = −18.877+2.054BL+0.651 S (模型3)
注：1)数据集中有6尾虾的图像因高曝光没有统计在内。
BW=−18.890+2.057BL+0.647S+0.088G (模型4)
Notes: 1) images of six shrimp in the dataset were not included in the
statistics due to overexposure. 如表 3 所示，4 个模型中，同时包含体长、体
表面积两个变量的模型 3 和 4 对体重的预测准
键特征点检测上有效可靠。
确性最高，达到了 0.97，平均相对误差最小，
分别以直尺人工测量和图像人工标注特征
接近 3%。对比模型 3 和 4，发现在模型中拟合
点测量两种方式获得的 BL 和 AL 作为真实值，
性别信息对预测准确性影响很小。
评估体尺性状通过模型测量的准确性。结果如
表 2 所示，无论使用哪种真实值作为参考，基 2.4 生长表型测定系统软件
于模型输出的关键特征点计算得到的体尺性状 如图 8 所示，开发的生长表型测定系统软
的准确性均超过 0.91，平均相对误差均低于 5%。 件界面包含 3 个部分：①图像显示区域，接收
相比直尺人工测量，利用图像人工标注特征点 由图像采集箱获取的图像，并显示模型识别后
测量获得的体尺数值作为真实值，BL 和 AL 的 的结果，包括在采集平台上的凡纳滨对虾的实

预测准确性更高，相对误差也更低。其中，BL 时监测图像和机器标注特征点及特征线的图像。

表 2 基于关键特征点的凡纳滨对虾体尺性状的预测准确性和可靠性
Tab. 2 Prediction accuracy and reliability for body size traits of L. vannamei measured based on key feature points
相关系数 最大相对误差/% 最小相对误差/% 平均相对误差/%
真实值获取方法 性状 correlation maximum minimum average
method for obtaining true value feature
coefficient relative error relative error relative error
图像人工标注特征点测量 腹节长 0.93 6.89 0.04 2.46
measurement from feature points manually abdominal segment length
tagged in the image
体长 0.97 4.35 0.02 1.39
body length
直尺人工测量 腹节长 0.91 9.60 0.05 4.59
manual measurement by a ruler abdominal segment length
体长 0.91 9.60 0.08 4.63
body length

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