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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李凯 张建华 韩书庆 孔繁涛 吴建寨
为解决自然条件下棉花叶片因其轮廓几何边缘长势不均匀所导致的叶片目标提取不精准问题,提出一种基于改进C-V模型的棉花病害叶部目标提取方法。在传统C-V模型的基础上,将长度惩罚项和符号距离函数的约束能量项引入能量模型中,以达到对演化曲线长度变化的约束目的,从而完成对整幅图像目标特征的提取。本研究算法先对待分割的图像设置初始曲线,并利用高斯滤波算子对待分割图像进行平滑滤波处理,然后根据图像全局灰度信息和局部二值匹配信息建立能量方程,根据其离散化形式,对水平集函数进行演化,并从中提取演化曲线,最后根据水平集函数演化过程所满足的终止条件,输出图像分割结果。按照不同天气条件和不同背景采集了1 200幅棉花叶片样本图像,对本研究算法进行测试。试验结果表明:本研究算法对于晴天、阴天和雨天图像中目标(棉花叶片)轮廓提取准确率分别达到82.23%、82.73%和84.60%。分割结果表明,本研究算法能够对3种天气条件(晴天、阴天、雨天)与4种复杂背景(白地膜、黑地膜、秸秆、土壤)特征混合的棉花叶片图像目标特征轮廓实现准确提取。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
白雪冰 许景涛 郭景秋 陈凯
木材表面缺陷会严重影响木材的质量、性能和使用价值，对木材表面缺陷分割检测有利于提高木材的利用率，节约现有木材资源，缓解森林资源短缺的压力。针对传统的Ｃ－Ｖ（Ｃｈａｎ－Ｖｅｓｅ）模型算法不能分割灰度不均匀图像的缺点，本文采用Ｃ－Ｖ模型与形态学结合的方法与传统的Ｃ－Ｖ模型算法进行对比试验。与此同时，根据Ｃ－Ｖ模型和Ｃ－Ｖ模型结合形态学方法的不足之处，在Ｃ－Ｖ模型基础上，引入局部拟合函数和高斯核函数，提出了一种基于Ｃ－Ｖ模型的改进算法，能够有效地克服Ｃ－Ｖ模型的不足。通过对木材表面缺陷图像分别采用传统Ｃ－Ｖ模型算法、Ｃ－Ｖ模型与形态学结合的方法和改进的Ｃ－Ｖ模型算法进行多组针对单一目标的木材表面缺陷．．．
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
白明月 薛河儒 姜新华 周艳青
针对羊体图像背景复杂、分割难以及不同光照条件干扰羊体图像的问题,采用一种基于YCbCr空间改进C-V主动轮廓模型的分割方法,对具有复杂背景的羊体图像分割进行研究。结果表明:1)根据羊体图像的颜色特点,对羊体图像进行从RGB空间到YCbCr空间的转换能克服拍摄环境中光照对羊体的影响;2)利用手动勾画羊体的粗略轮廓构造预处理水平集,对其内部、外部以及边界进行划分后可以演化羊体图像的轮廓。试验证明改进C-V模型能对复杂背景下的羊体图像进行准确分割,分割结果能够应用到后续羊体测量点的识别中。
关键词：
羊 图像分割 YCbCr空间 C-V模型
[期刊] 林业科学
[作者]
王阿川 于琳瑛 曹军
分析木材单板节子缺陷图像的特点,提出一种基于AOS的扩展C-V模型及背景填充耦合的单板节子缺陷识别算法。首先,对Chan-Vese提出的基于Mumford-Shah模型的水平集图像分割算法进行改进,使分割速度得到提高;其次,用AOS算法改进原模型的差分格式,使得差分格式无条件稳定;最后,结合背景填充技术,使得到的新图像缩减了目标与背景间的特征差别。通过对比试验,表明该分割方法能够快速识别单板单个节子缺陷,充分说明该耦合方法比Chan-Vese方法及其改进方法有更好的分割效果。通过用多水平集作为初始轮廓演化曲线,结果表明该方法也可快速实现对单板多节子缺陷图像的识别,实现对单板节子图像的多目标分割...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
刘姣娣 曹卫彬 马蓉
【目的】棉花叶面积指数是反映作物生物量的重要参数,本文旨在运用遥感数据对这一参数进行估算,为叶面积指数的获取提供更方便快捷的估算模型。【方法】采用美国ASD公司FieldSpec?手持便携式光谱分析仪所获取的棉花冠层光谱反射率和从中等分辨率的遥感图像提取的植被指数,利用相关分析和回归分析方法,找出叶面积指数的最佳估算时相期和最佳遥感估算模型。【结果】棉花的整个生育期内,叶面积指数在时间曲线上呈现出波动变化,在始铃期棉花的叶面积指数达到峰值,据此规律通过提取该时期的遥感数据,得出棉花叶面积指数的遥感估算模型。【结论】棉花叶面积指数的最佳估算时相是盛花期和结铃期,各品种棉花叶面积指数的遥感估算模型...
关键词：
棉花 叶面积指数 植被指数 遥感估算模型
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李凯 张建华 冯全 孔繁涛 韩书庆 吴建寨
为实现自然条件下棉花叶片的精准分割,提出一种粒子群(Particle swarm optimization,PSO)优化算法和K-means聚类算法混合的棉花叶片图像分割方法。本算法将棉花叶片图像在RGB颜色空间模式下采用二维卷积滤波进行去噪预处理,并将预处理后的彩色图像从RGB转换到目标与背景差异性最大的Q分量、超G分量、a*分量;随后在K均值聚类的一维数据空间中,利用PSO算法向全局像素解的子空间搜寻,通过迭代搜寻得到全局最优解,确定最佳聚类中心点,改善K均值聚类的收敛效果;最后,对像素进行聚类划分,
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
徐会杰 黄仪龙 刘曼
[目的]本文针对传统农作物叶片病虫害识别模型YOLOv3存在的检测实时性与鲁棒性差，漏检率高的问题，提出了一种改进的玉米叶片病虫害检测模型——YOLOv3-Corn。[方法]该模型采用Darknet-53作为特征提取网络，将网络输出的8倍特征图与新加入的4倍下采样特征图进行拼接，建立起104×104尺度的检测层；在前期构建的包含6个类别玉米常见病虫害数据集中，利用K-means++聚类算法选取12个先验框并分别匹配到4个不同尺度的检测层中进行目标识别。[结果]实验结果表明：在YOLOv3系列模型中，YOLOv3-Corn模型的检测精度均值（mAP）、召回率（Recall）达到了93.31%和93.08%，与YOLOv3模型相比分别提高了4.03%和9.78%。在非YOLO系列模型中，YOLOv3-Corn模型平衡了Faster R-CNN模型的检测速度的不足和RetinaNet模型的召回率，精确度不足的问题。[结论]在保证提取相同特征参数、检测时效性好的前提下，有效提高了识别精度。
[期刊] 华北农学报
[作者]
姜艳丽 史华平 杨艳兵 尹晓斐 王计平
为研究盐胁迫对棉花超微结构的影响,用透射电子显微镜对NaCl胁迫下的棉花叶片和根系进行了观察和分析。结果表明,未胁迫的棉花叶片及根系细胞中各细胞器结构完整,而0.3%NaCl胁迫3 d后,引起了6个棉花品种超微结构的变化,其中,中50、N52、N203和K-1叶绿体形状改变,膜变得模糊,基粒片层结构分散,其中有部分叶绿体受损极为严重,包括类囊体排列紊乱、扭曲、松散,部分类囊体膜解体、空泡化,甚至消失,嗜锇颗粒增多;而根细胞中线粒体数量增多,膜系统受到破坏,嵴减少甚至模糊,细胞核核膜、线粒体膜破裂,核内染色质高度凝缩,核发生降解,而中熟品种N177和N181受破坏较轻,有较为完整的线粒体和细胞壁...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王烁 常庆瑞 刘梦云 严林 李媛媛 刘秀英
为提高高光谱植被指数对棉花叶绿素含量的估算精度,以陕西省关中地区棉花花铃期叶片高光谱反射率为数据源,分析了13种植被指数与棉花叶片叶绿素相对含量(SPAD)的相关关系;同时采用降精细采样法,详细分析4002 000nm波段范围内原始光谱反射率的任意两两波段组合而成的优化光谱指数RSI与SPAD值的定量关系,构建线性及非线性回归监测模型,并对模型进行验证。结果表明:1)所提取的13种植被指数中NIR/NIR与SPAD值的相关系数最大(r=0.914),并且基于NIR/NIR(R780/R740)构建的回归方
关键词：
棉花 叶绿素 光谱指数 优化算法
[期刊] 中国农业科学
[作者]
侯晓梦 刘连涛 李梦 孙红春 张永江 杜欢 李存东
【目的】比较化学打顶和人工打顶方式下棉花植株生理变化及蛋白质的差异表达,为化学打顶的作用机理提供理论依据。【方法】以黄河流域大面积推广的冀棉863为试验品种,于2015—2016年设置人工打顶、化学打顶和未打顶3种处理,于7月20日进行统一打顶处理,化学打顶剂为人工喷施,用量为1.125 L·hm(-2)。打顶处理后定期测定各处理间棉花株高与主茎功能叶内源激素含量。株高测量为子叶节到主茎生长点的高度,使用直尺测量。使用酶联免疫法测定棉花功能叶的生长素(IAA)、赤霉素(GA_3)、脱落酸(ABA)和玉米素
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
张文旭 佟炫梦 周天航 杨振康 孙嘉祺 王金刚 崔静 王海江
为提高棉花叶片各生育时期氮素估测模型的准确性和普适性,以2019年不同施氮水平(0,75,150,300kg·hm~(-2))的棉花叶片为研究对象,利用高光谱成像仪获取棉花叶片苗期、蕾期、初花期、盛花期和结铃期光谱反射特征,对原始光谱进行卷积平滑(SG)处理,并在此基础上进行多元散射校正(SG-MSC)、标准正交变换和去趋势算法联合应用(SG-SNV-Detrending)、区域归一化(Area-normalize)、倒数二阶微分(1/SG)"和对数二阶微分[lg(SG)]"5种预处理,基于连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)选取原始光谱和不同预处理的氮素特征波段,构建偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和主成分回归(principal components regression,PCR)氮素估测模型,并对模型进行年际间的精度检验。结果表明:基于SPA筛选的氮素含量特征波段减少共线性和冗余信息,原始光谱反射特征经不同预处理,相关性均得到提高,5种预处理以(1/SG)"变换最优,最大相关系数出现在1114nm处,为0.522;基于PLSR和PCR构建的氮素特征波段估测模型精度均高于全波段估测模型,且PLSR方法对棉花叶片氮素含量的估算精度优于PCR方法。棉花不同生育时期光谱氮素估测精度存在差异,盛花期的(1/SG)"光谱变换的精度最高,R_p~2为0.967,RMSE_p为1.222,RPD为4.590,全生育期为SG-MSC光谱变换估算精度最高,R_p~2为0.895,RMSE_p为2.148,RPD为4.344。利用2020年棉花样本数据验证模型精度,其中盛花期的模型精度和稳定性最好,R~2高达0.783,RMSE为0.035,苗期的模型精度最低,R~2仅为0.541,RMSE为0.057。因此,对地物原始光谱反射率进行数据变换和提取特征波段是提高棉花叶片氮素含量估测模型精度的有效方式。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张旺锋 勾玲 王振林 李少昆 余松烈 曹连莆
利用叶绿素荧光动力学测定技术 ,对不同氮肥用量条件下棉花叶片光能吸收、传递、转换特性进行了研究。结果表明 ,适量追施氮肥 (30 0kg·ha-1)改善了棉花叶片光合功能 ,提高了PSII的活性和光化学最大效率及PSII反应中心开放部分的比例 ,使表观光合作用电子传递速率和PSII总的光化学量子产量提高 ,降低了非辐射能量耗散 ,使叶片所吸收的光能较充分地用于光合作用。这种改善光合功能的作用与品种有密切关系 ,新陆早 6号响应较为敏感 ,而新陆早 7号响应不敏感。
关键词：
棉花 氮肥 叶绿素荧光 高产 新疆
[期刊] 华北农学报
[作者]
程林梅 张原根 阎继耀 张和
土壤干旱导致棉花叶片细胞膜透性明显增大，硝酸还原酶活性、光合速率下降。耐旱性较强的棉花材料ＢＰＡ６８，细胞膜透性增加幅度和硝酸还原酶活性及光合速率下降幅度均小于中等耐旱品种中棉１２号。复水４８ｈ后细胞膜透性、硝酸还原酶活性和光合速率恢复程度与品种的耐旱性、生育期有关。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
薛惠云 张永江 刘连涛 孙红春 李存东
【目的】明确持续干旱胁迫对棉花叶片光谱、光合和荧光特征的影响,为筛选水分敏感指标提供理论依据。【方法】以转基因抗虫棉银瑞361为试材,采用盆栽控水方式,测定持续干旱与复水条件下棉花叶片光谱、光合和荧光参数。【结果】两年试验结果表明,随着干旱胁迫时间的延长叶片相对含水量(RWC)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、光化学反射指数(PRI)呈下降趋势,气孔限制值(Ls)先上升后下降,非光化学淬灭系数(NPQ)则呈上升趋势,复水后除RWC外,其它指标都未恢复到初始状态。与初始状态...
[期刊] 华北农学报
[作者]
杨青华 韩锦峰 刘华山 王群
研究了液膜不同浓度对棉花叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素荧光诱导动力学参数及水分利用效率的影响。结果表明,液膜不同浓度均能降低棉花叶片的蒸腾速率和气孔导度;较高浓度液膜增大叶片qN值,降低叶片净光合速率;适宜浓度液膜(40～50倍)显著提高叶片水分利用效率,对净光合速率无明显影响。
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