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专利号: 2024110105588
申请人: 江西财经大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-12-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于YOLOv8的菜品碳排放量的计算方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤1、收集菜品图像和菜品配料相关信息的历史数据,构建菜品图像数据集;

步骤2、基于YOLOv8算法构建目标检测识别模型,利用菜品图像数据集训练目标检测识别模型,并采用总损失函数优化目标检测识别模型,得到训练好的目标检测识别模型;

步骤3、利用训练好的目标检测识别模型,结合任意菜品图像得到最终预测结果,通过最终预测结果得到用餐前、后菜品配料的检测面积,利用用餐前、后菜品配料的检测面积和最终预测结果通过计算得到用餐前、后餐盘中菜品配料的重量,基于所述用餐前、后餐盘中菜品配料的重量,通过碳排放量计算模型计算得出浪费菜品的碳排放百分比;

在所述步骤2中,基于YOLOv8算法构建目标检测识别模型,利用菜品图像数据集训练目标检测识别模型,并采用总损失函数优化目标检测识别模型,得到训练好的目标检测识别模型,具体步骤如下:将菜品图像数据集分为训练数据集、测试数据集和验证数据集;

基于YOLOv8算法模型,结合训练数据集训练获得目标检测识别模型;

将训练数据集输入目标检测识别模型,得到预测结果,过程包含如下关系式:其中,

利用预测结果和真实标签构建总损失函数,并通过最小化损失以优化目标检测识别模型,得到优化后的目标检测识别模型;

将验证数据集输入优化后的目标检测识别模型进行验证,利用测试数据集评估优化后的目标检测识别模型的性能,评估通过,得到训练好的目标检测识别模型;

总损失函数由类别分类损失、边框回归损失和Wise-IoU 损失所构建而成;

边框回归损失:

其中,

类别分类损失:

其中,

Wise-IoU 损失:

其中,

总损失函数:

其中,

在所述步骤3中,利用训练好的目标检测识别模型,结合任意菜品图像得到最终预测结果,通过最终预测结果得到用餐前、后菜品配料的检测面积,具体步骤如下:将任意菜品图像输入训练好的目标检测识别模型,得到最终预测结果,过程存在如下关系式:其中,

最终预测结果包含预测框坐标和各菜品及配料分类结果,基于预测框坐标计算获得用餐前、后菜品配料的检测面积;

利用用餐前、后菜品配料的检测面积和最终预测结果通过计算得到用餐前、后餐盘中菜品配料的重量,过程中存在的关系式为:其中,

基于所述用餐前、后餐盘中菜品配料的重量,通过碳排放量计算模型计算得出浪费菜品的碳排放百分比,具体步骤如下:通过碳排放量计算模型计算得到配料的碳排放因子,计算公式如下:其中,

通过配料的碳排放因子,结合用餐前、后餐盘中菜品配料的重量,计算得到用餐前、后的菜品碳排放总量,最后得出浪费菜品的碳排放百分比,过程中的计算关系式如下:其中,

2.根据权利要求1所述的基于YOLOv8的菜品碳排放量的计算方法,其特征在于,在所述步骤1中,收集菜品图像和菜品配料相关信息的历史数据,构建菜品图像数据集,菜品图像数据集的表达式为:其中,

3.基于YOLOv8的菜品碳排放量的计算系统,其特征在于,所述系统应用如上述权利要求1至2任意一项所述的基于YOLOv8的菜品碳排放量的计算方法,所述系统包括:数据集构成模块,用于收集菜品图像和菜品配料相关信息的历史数据,构建菜品图像数据集;

模型训练模块,用于基于YOLOv8算法构建目标检测识别模型,利用菜品图像数据集训练目标检测识别模型,并采用总损失函数优化目标检测识别模型,得到训练好的目标检测识别模型;

计算模块,用于利用训练好的目标检测识别模型,结合任意菜品图像得到最终预测结果,通过最终预测结果得到用餐前、后菜品配料的检测面积,利用用餐前、后菜品配料的检测面积和最终预测结果通过计算得到用餐前、后餐盘中菜品配料的重量,基于所述用餐前、后餐盘中菜品配料的重量,通过碳排放量计算模型计算得出浪费菜品的碳排放百分比。