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[期刊] 中国农业科学
[作者]
赵玉霞 王克如 白中英 李少昆 谢瑞芝 高世菊
【目的】探讨利用图像技术实现玉米叶部病害自动识别的方法。【方法】根据玉米叶部病害特点,综合应用阈值法、区域标记方法与Freeman链码法,对玉米叶部病害图片进行图像分割、统计病斑个数、去除冗余斑点、计算病斑形状特征,最后根据二叉检索法推断病害。【结果】研究提取了五种玉米叶部主要病斑的识别特征,确定了诊断流程,并开发了识别系统。经检验,该系统对玉米叶部的锈病斑、弯孢菌病斑、灰斑、褐斑、小斑等五种主要病害的诊断准确率达80%以上。【结论】研究结果表明,用图像技术进行玉米叶部病害诊断是可行的,本研究开发的诊断系统为玉米病害自动识别与诊断奠定了基础。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王娜 王克如 谢瑞芝 赖军臣 明博 李少昆
【目的】利用计算机视觉技术实现玉米叶部病害的自动识别诊断。【方法】在大田开放环境下采集病害图像样本,综合应用基于H阈值分割、迭代二值化、图像形态学运算、轮廓提取等算法处理病害图像,抽取病斑,提取病害图像的纹理、颜色、形状等特征向量,采用遗传算法优化选择出分类特征,并利用费歇尔判别法识别普通锈病、大斑病和褐斑病3种玉米叶部病害。【结果】研究中提取了墒、相关信息测度、分形维数、H值、Cb值、颜色矩、病斑面积、圆度、形状因子等28个特征向量,利用遗传算法优选出H值、颜色矩、病斑面积、形状因子等4个独立、稳定性好、分类能力强的特征向量,应用费歇尔判别分析法识别病害,准确率达到90%以上。【结论】综合运...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
秦丰 刘东霞 孙炳达 阮柳 马占鸿 王海光
为实现苜蓿叶部病害的快速准确诊断和鉴别,基于图像处理技术,对常见的4种苜蓿叶部病害(苜蓿褐斑病、锈病、小光壳叶斑病和尾孢菌叶斑病)的识别方法进行探索。对采集获得的899张苜蓿叶部病害图像,利用人工裁剪方法从每张原始图像中获得1张子图像,然后利用结合K中值聚类算法和线性判别分析的分割方法进行病斑图像分割,得到4种病害的典型病斑图像(每张典型病斑图像中仅含有1个病斑)共1 651张。基于卷积神经网络提取病斑图像特征,建立病害识别支持向量机(Support vector machine,SVM)模型。结果表明:
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
胡维炜 张武 刘连忠
利用中值滤波结合k均值聚类的方法分割出小麦白粉病、条锈病和叶锈病叶部病斑,分别采用颜色矩和灰度共生矩阵的方法提取病斑的颜色特征和纹理特征参数,设计了一种基于Variance算法初选与序列浮动前向选择搜索算法(SFFS)相结合的特征选择方法,选择出优良的特征子集,实现对小麦3种叶部病害的识别。试验以SVM为分类器,利用特征选择方法获得的特征子集识别准确率为99%,与采用主成分分析(PCA)方法进行特征降维获得的子集的识别准确率比较,能有效降低特征维度,提高识别准确率。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
罗黎明 陈洪梅 徐春霞 杨从党 李刚华 陈秀华 郑艳萍 何羊涛 张建华 姚文华 尹兴福
【目的】本试验采用叶龄和器官间的同伸关系,探究叶龄模式诊断法的适用性,以期为建立云南不同总叶片数玉米品种的叶龄模式提供基础参数,为探索出能精确指导云南玉米高产栽培实践的技术体系提供理论依据。【方法】2014-2015年在昆明设置2个重复试验,从云南省玉米生产上大面积推广的玉米品种中选择3个不同总叶数的品种云瑞999、云瑞88、云瑞10号,对叶片进行标记,逐叶龄(每一片展开叶)取样10株观察记录节根发生台数,逐叶龄测量各个节间的长度,在解剖镜下逐叶龄剥查雄穗和雌穗的穗分化情况。【结果】果穗分化的起始叶龄,18叶品种为第6叶展开,19叶品种为第7叶展开,21叶品种为第8叶展开。第1毛叶展开,第1节间开始伸长可作为雄穗开始分化,果穗分化前兆的诊断指标。果穗着生叶展开时,所有品种的穗分化进程都处于雌蕊发育期;总叶片数相同的品种,果穗分化经历的叶龄数是一致的;节间中第7、第8两个节间的长度最长,符合了参试品种中果穗大部分着生于这两个节位上(倒7叶和倒6叶)的事实;当第1毛叶展开时,必然有一台次生根发生。【结论】第1毛叶展开期是一个具有综合诊断意义的重要诊断指标。果穗着生叶可见期(小喇叭口期),果穗进入小穗分化期,是促花的关键时期。果穗着生叶展开期(大喇叭口期),具有重要的诊断意义。
关键词：
玉米 叶龄 器官 穗分化
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘同海 黄斌博 李少昆 滕光辉 李乃祥 何玉香
为解决因植保人员短缺而使玉米病虫草害不能及时得到诊断与防治,导致玉米生产减产乃至绝产的问题,本研究基于不同发病部位的病症及虫害、草害的图像知识和文本知识,采用二叉树检索算法,设计开发了玉米病虫害诊断专家系统。实际应用结果表明:系统可实现对病虫草害图像、文本和图像推理规则等知识的管理及病虫草害智能推理诊断等功能;可实现对虫害草害实现指认式诊断、解释推理过程和推理结论。通过该系统推出的玉米病虫害诊断结论,农户可针对病虫草害种类及危害程度及时防治病虫害,减少玉米生产损失。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
何胜美 李仲来 何中虎
基于数字图像分析,利用小麦籽粒的20个形态特征和12个颜色特征对来自中国4个地点7个春小麦品种共28个样本进行分类和识别。对于不同品种和地区的样本,分别利用逐步判别分析,选取显著性较大的特征参量,建立各地区和品种的贝叶斯分类器模型。结果表明,对各地区品种识别的正确回判率和测试集的正确识别率均达到100%。将各样本按品种合并,再对合并后的样本进行品种识别,除了新克旱9号的回判率为98.3%外,其它品种的回判率均为100%。测试集中,龙麦26和青春566正确识别率分别为97.5%和95.0%,其它品种均为100%。品种来源地识别也能达到较高的水平,甘肃、宁夏、新疆和黑龙江的正确识别率分别为88.6...
关键词：
普通小麦 品种 图像处理 模式识别
[期刊] 中国农业科学
[作者]
唐俊 邓立苗 陈辉 栾涛 马文杰
【目的】建立玉米品种的叶片透射图像特征数据库,研究特征随品种的变化规律,分析各类特征的识别效果,为进一步研究玉米生长期间的机器视觉品种识别提供依据。【方法】以生产中推广的21个常规玉米品种为供试材料,分别采集拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期、抽雄开花期4个生育时期的玉米叶片。在灯箱内,采集每一叶片的高画质透射图像,共计420张。基于Matlab R2009a开发了"玉米叶片特征提取与识别软件",包括图像预处理、特征提取、神经网络识别和阈值选取4个功能模块。依据开发的特征识别平台,对玉米叶片透射图像进行图像预处理和特征提取。提取形态类、颜色类和纹理类共计48个特征,特征数据量共计20 160条。分...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
赖军臣 汤秀娟 谢瑞芝 白中英 李少昆
【目的】图像分割是作物病害自动识别系统实现的难点之一,前人研究大多采用基于阈值或聚类的分割算法,方法简单、易于实现,但分割精度较低。本文引入高斯模型的Markov随机场分割模型(G-MRF),对玉米叶部病斑图像进行分割试验,以期提高分割精度。【方法】在VC6.0下实现了G-MRF分割模型,G-MRF既利用了图像像素的灰度信息,又通过像素类别标记的Gibbs光滑先验概率引入了图像的空间信息,是能较好地分割含有噪声图像的算法。采用该算法对大斑病、小斑病、灰斑病和弯孢菌叶斑病等4种主要玉米叶部病害的图像进行了分割测试,并与基于阈值和基于Gauss模型的分割算法进行比较。【结果】基于G-MRF分割模型...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
米艳华 李茂萱 潘艳华 邹炳礼 沙凌杰 张晓林
在田间试验中,用反射仪—硝酸根试纸法田间现场速测作物汁液硝酸根含量水平,研究作物最佳测试部位,土壤硝酸根含量、施氮量、食部硝酸盐含量和产量的关系,用于氮素营养诊断推荐追肥,减少氮肥用量,可以最大限度地控制过量化肥对作物和环境的污染。在云南省保山市隆阳区道街乡等高村亚热带干热河谷缓坡耕地设置了玉米精准施肥试验。通过对玉米不同施氮量的田间试验和硝酸盐含量的测试,研究了玉米某一时期特定部位的硝酸根含量与土壤硝酸根含量、施氮量、作物食部硝酸根含量和产量的关系,确定了玉米施肥诊断时期、诊断部位、采样时间、诊断临界值及其对应的追肥量。为当地高产玉米种植,减少化肥对土地资源的破坏提供了科学依据。
关键词：
玉米 N素营养 快速诊断 精准施肥
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
徐丹 李硕果 陈晶晶 崔庭源 张义 马浚诚
为提高温室环境最优控制中生菜信息在线反馈精度，通过群体图像识别研究生菜鲜重估算方法；通过生菜群体图像和单株图像，研究群体估算时误差正负相消对整体误差的改善作用，评估生菜遮挡问题对估算精度的影响，并研究能否通过改进深度学习的损失函数以实现对估算精度的进一步提高。结果表明：1）与不存在遮挡问题的单株图像生菜鲜重估算结果相比，基于群体图像裁剪的生菜鲜重估算决定系数（R~2）低0.010 8，归一化均方根误差（NRMSE）高2.69%，平均绝对百分误差（MAPE）低2.36%，虽然估算精度略低，但是生菜群体的遮挡问题更能反映生产实际。2）群体估算虽然存在遮挡问题导致裁剪不完整，但根据误差正负相消原理，相比没有遮挡的单株估算结果MAPE仍然低3.49%，因此更适用于生菜产量信息反馈。3）基于更优化MAPE的损失函数平均平方百分误差（MSPE），可以进一步降低群体估算的MAPE至8.46%，满足“软测量”对估算精度的需求。考虑到温室生菜的实际生产情况，群体估算更适合用于温室环境最优控制中生菜产量信息的在线反馈，通过深度学习等方法的优化，可以将生菜产量的估算误差降低至10%以内。
关键词：
群体估算 生菜鲜重 图像识别 深度学习
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
秦丰 刘东霞 孙炳达 阮柳 马占鸿 王海光
基于图像处理技术，对４种苜蓿叶部病害进行识别研究。利用结合Ｋ中值聚类算法和线性判别分析的分割方法对病斑图像作分割，获得了较好的分割效果。结果表明：该分割方法在由４种病害图像数据集整合成的汇总图像数据集上综合得分的平均值和中值分别为０．８７７ １和０．８９９ ７；召回率的平均值和中值分别为０．８２９ ４和０．８５１ ４；准确率的平均值和中值分别为０．９２４ ９和０．９４２ ４。进一步提取病斑图像的颜色特征、形状特征和纹理特征共计１２９个，利用朴素贝叶斯方法和线性判别分析方法建立病害识别模型，并结合顺序前向选择方法实现特征筛选，分别获得最优特征子集；同时利用这２个最优特征子集，结合支持向量机（Ｓｕ．．．
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
郭小清 范涛杰 舒欣
为了提高基于数字图像识别番茄叶部病害的准确率,适应不同分辨率条件下的应用需求,幵满足实践拍摄条件的不确定性,以番茄晚疫病、花叶病、早疫病叶片图像为研究对象,选择HSV模型中的4维H分量等量分割波段作为颜色特征,基于灰度差分统计的均值、对比度和熵3维特征作为纹理特征,融合7维特征向量作为支持向量机(SVM)分类器的输入,用粒子群算法(PSO)优化SVM模型参数。试验结果表明,融合灰度差分统计与H分量4维特征的病害识别模型准确率可达90%。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
周龙飞 顾晓鹤 成枢 杨贵军 孙乾 束美艳
【目的】叶面积密度(leaf area density,LAD)反映作物在垂直方向上体积内叶面积总量的差异,体现作物冠层内叶面积随着高度变化的分布状况。本文旨在探索玉米叶面积密度对于倒伏胁迫强度的表征能力及其光谱响应规律。【方法】以抽雄期倒伏夏玉米为研究对象,获取倒伏后玉米多期LAD及冠层光谱数据,对倒伏玉米冠层光谱进行一阶微分和小波变换处理,根据LAD与冠层光谱一阶微分及小波分解系数的相关性分析,筛选LAD敏感波段和最佳小波分解尺度,采用偏最小二乘法构建倒伏玉米LAD光谱诊断模型,并利用实测样本验证模型精度。【结果】玉米LAD随着倒伏胁迫程度的增强而增大,LAD可有效表征玉米倒伏胁迫强度及其自身恢复能力;玉米倒伏后冠层结构发生较大变化,倒伏玉米冠层光谱反射率较正常玉米整体增高,近红外波段的增幅相比可见光波段更高,倒伏强度越强则光谱反射率越高;LAD敏感波段主要分布在蓝光波段354—442、472—495 nm和红光波段649—829 nm以及近红外波段903—1 195 nm和1 564—1 581 nm;同一阶微分处理相比,基于连续小波变换的玉米倒伏LAD诊断模型的验证R~2提高6.08%—9.11%,RMSE降低23.08%—31.63%;小波分解尺度对LAD诊断精度有一定的影响,中低尺度模型精度优于高尺度模型,其中第5尺度构建的模型对LAD的拟合效果最优(R~2=0.898,RMSE=1.016)。【结论】利用连续小波变换技术对玉米冠层高光谱解析,可有效诊断倒伏胁迫下的玉米叶面积密度,可以为玉米倒伏胁迫灾情遥感监测提供必要的先验知识。
[期刊] 物流技术
[作者]
钟泽伟 李祺 黄定航 曾颖瑄 周欢欢 邓超
就取件公共区域人流量预测进行了探究,利用S5PV210处理器、Basler acA1920-155uc工业相机和BQ24032芯片等硬件设施针对图像采集模块进行优化。采用数据挖掘的方式,运用YOLO v3算法实现对取件点人流量数据的图像识别统计,并在此基础上获取取件人群的行为特征。实验结果表明,在1 000张测试集图片样本中能得到92%以上的准确率,可以识别出快递取件点的人流量情况,验证了基于YOLO v3的取件点人流量预测方法的有效性。根据得出的统计数据,为取件人提供了实用的取件引导方案,也为智慧物流的扩展提供了一条可行思路。
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