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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋怀波 雒鹏鑫 王亚男 耿明阳 邢嘉鑫 王帅
[目的]构建融合YOLOv5s与改进Criminisi算法的农业遥感图像去云方法,为云层干扰环境下地表信息获取、地表物的解译等研究提供支持。[方法]首先使用基于容差的暗通道先验(dark channel prior,DCP)算法去除雾和部分薄云,以提升图像整体对比度与云层边缘清晰度;然后融合YOLOv5s深度学习网络进行云层区域阈值分割,实现云层蒙版的快速精确自动提取;最后通过样本块大小自适应调整策略对Criminisi算法进行改进,实现遥感图像的有效去云修复处理。通过对含不同大小云层的遥感图像进行去云试验,并利用信息熵、峰值信噪比(peak signalto-noise ratio,PSNR)、均方误差(mean-square error,MSE)和结构相似性(structural similarity index measure,SSIM)4个指标对去云结果进行评价,以验证本研究算法的有效性。[结果]采用融合YOLOv5s和自适应样本块的改进Criminisi算法对8幅含云图像进行了修复,修复后图像的平均PSNR为21.01,平均SSIM为0.77;并对57幅模拟加云图像进行修复,其平均PSNR为28.59,平均SSIM为0.93,表明将改进Criminisi算法应用于遥感图像去云研究是可行的。在此基础上,对本研究算法的适用性以及阴影对去云效果影响的研究表明,不同大小和位置的云层干扰造成未知区域不确定度较大,对修复效果影响较为严重;阴影区域与云区域相接时存在阴影块填充,修复效果尚有待提升。[结论]融合YOLOv5s与改进Criminisi算法的去云方法可有效修复云层遮挡区域,同时保留较为真实的地表信息,可用于农业遥感信息精细感知研究。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
赵一名 沈明霞 刘龙申 陈佳 祝万军
【目的】针对规模化养殖环境下死鸡巡检自动化程度低、人工巡检费时费力等问题，提出一种基于图像配准融合算法和改进YOLOv5s的死鸡检测方法。【方法】为提高死鸡目标特征的显著性，利用SURF算法结合RANSAC算法实现热红外与可见光图像的特征点匹配，采用仿射变换模型得到配准图像，使用小波变换实现图像的分解重构，从而得到最终的配准融合图像；为降低背景信息对死鸡目标检测的干扰，提升模型对鸡只遮挡情况的检测效果，以YOLOv5s目标检测算法为基础，通过加入SE注意力模块，将CIoU＿Loss和DIoU＿NMS运用于原模型，构成改进后的YOLOv5s-SE模型。【结果】配准融合后的图像与源图像的相关系数平均值达到0.86，体现了良好的配准融合效果；模型在融合图像上的检测准确率以及平均精度均值均高于可见光图像和红外图像，改进后的YOLOv5s-SE相较于原始YOLOv5s在融合数据集上的检测准确率提升了3.3%，达到了97.7%。【结论】改进后的YOLOv5s-SE保证了应有检测速度的同时，提升了目标检测的精度，可满足实际生产中死鸡实时检测的需求。
[期刊] 世界农业
[作者]
唐华俊博士领导的中国农业科学院农业遥感团队在国内较早系统开展农业遥感基础与应用研究。该团队依托于农业部农业信息技术重点实验室、国家遥感中心农业应用部和农业部遥感应用中心研究部,现有固定科研人员30余人,拥有国家"千人计划"人选、国家自然科学基金杰出青年基金获得者、新世纪百千万人才工程国家级人选、全国农业科研杰出人才、"神农计划"人选、FAO高级专家等一批在国内外具有重要影响的杰出人才。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
陈仲新
当前在GEOSS背景下,对国际地观测已经进入的广义遥感时代,农业遥感监测也应该适应这种变化,抓住有利契机,深化研究与应用。该文介绍了GEOSS的产生背景及其框架的主要内容,并建议在GEOSS背景下,加强我国农业遥感监测,建立更加高效可靠的农业遥感监测系统,为区域及国家粮食安全及可持续发展提供信息服务与决策支持。特别是应该加强多传感器组网与虚拟组网技术、数据同化技术等关键技术的研究与应用,加强国际交流与合作,促进我国农业遥感监测技术创新与进步。
关键词：
GEOSS 农业 遥感
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
余坤勇 刘健 缪丽娟 张江河
以ETM多谱段和全色影像为数据源,在最佳波段组合分析的基础上,采用主成分变换、乘积变换、小波变换、小波+IHS混合变换和小波+主成分混合变换等方法对图像进行融合.以均值、标准差、信息熵为评价指标,比较分析了不同地物特征的图像融合效果.结果表明:采用小波+IHS混合方法有利于耕地信息的提取;采用小波+主成分融合方法有利于居民地、林地、牧草地、水域、未利用地和园地等信息的提取.
关键词：
地物特征 遥感 融合效果
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙乐杨 凌振宝 王永志
针对遥感影像目标检测中部分输电塔因目标较小、特征不显著而难以识别的问题，提出一种优化和改进的YOLOv5目标检测方法。首先，通过增加更大尺度检测层，以提升小目标的检测效果；其次，将大尺寸高分辨率遥感影像通过滑窗分割成小尺寸图像，进行检测及再还原，解决了遥感影像中难以直接有效识别输电塔等问题；最后，调用GDAL模块自动计算被识别输电塔的地理坐标。实验结果表明，改进YOLOv5模型较原始YOLOv5模型具有更好的小目标检测效果，测试集输电塔的AP值由0.87147提升为0.89717,GDAL计算输电塔空间坐标准确。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
党宏社 党晨 张选德
交通标志的自动识别对汽车的安全行驶具有重要意义。针对现有交通标志识别算法存在识别精度低、速度慢的问题，该文提出了一种基于改进YOLOv5s的交通标志识别算法。引入MobileNetv3主干网络，将RFB模块与ECA-Net模块相结合，在不提高网络计算量的情况下，确保更大范围内聚焦有效特征；在特征融合中采用AFF模块，将注意力从同层融合扩展到跨层区域；采用Matrix NMS筛选候选框，以提升模型检测速度。在中国交通标志数据集CCTSDB上的验证结果表明，该算法识别精度为96%，速度为48帧/s，在多种环境下对目标的识别能力得到增强，可以满足交通标志实时识别的需要。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
黄青 陈仲新 李丹丹 刘佳 滕飞
针对目前中国农情遥感监测系统CHARMS中,作物长势监测和产量预报还主要应用的是气象模型、遥感模型、统计模型等,基于作物生物物理模型进行农情监测的研究和应用还较薄弱的现状,该文重点介绍了欧盟先进的生物物理模型BioMA及其在我国农业遥感监测中应用的可行性分析。该文首先简要介绍了目前我国农情监测主要采用的方法及BioMA开发的背景和目的,然后详细介绍了BioMA的技术框架及BioMA由研究向业务化运行转变的可视化模型工具,最后以BioMA中水稻产量预测模型WARM为例,从数据准备、模型综合利用等方面分析了BioMA在中国农业遥感监测中应用中的可行性。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
李广博 查文文 陈成鹏 时国龙 辜丽川 焦俊
【目的】针对传统生猪养殖耳标识别存在易脱落、易引起生猪感染等问题，采用改进YOLOv5s的模型对猪脸进行非入侵式识别。【方法】首先将K-Means的距离改为1-IOU,提高模型目标锚框的适应度；其次，引入CA坐标注意力机制，提高模型特征提取的能力；最后，引入BiFPN特征融合，有效利用特征提高模型的检测能力。试验采用的猪脸数据集共分为5类，数据增强后样本为12 756张，训练集和测试集划分比例为9∶1。【结果】改进后的算法在准确率、召回率、平均精确率(IOU=0.5)分别达到0.926、0.897、0.955,比原始YOLOv5s算法分别提高13.2%、3.0%、2.2%,同时，改进后的算法在单只、多只、小目标、密集、有遮挡的场景下，泛化能力较强、识别精准度高。【结论】利用深度学习算法，可以获取生猪面部信息并准确识别，减少漏检、错检情况，为生猪智能化管理提供较好的技术支持。
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
郭秋 李大成 刘贺春
针对高空间分辨率多光谱图像，设计了一种基于缨帽变换、数据正则化以及多尺度光谱分析技术的多尺度循环检测算法。实验结果表明：对于Ｌａｎｄｓａｔ－７ ＥｔＭ＋图像，其检测精度与基于热波段的自动化云量估计算法相近，但优于传统的直接分类方法（最大似然分类与ＩｓＯｄａｔａ分类）。由于该算法无需借助热波段及其他辅助数据，因而在实现高分辨率图像厚云掩膜的高效与高精度提取方面具有很高的应用潜力。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
高懋芳 邱建军 任天志 覃志豪
该研究借助遥感与GIS技术,考虑影响农业生态系统的关键因素,选取植被指数、地表温度、降水距平以及自然灾害等主要指标,建立了我国农业生态评价的指标体系。根据研究所提出的指标体系以及评价方法,开展了2006年3月上旬到10月上旬的全国农业生态综合评价,并详细分析了每个月我国各地区的生态状况,结果表明我国2006年农业生态总体状况比较好,只有个别地区比较差。该研究所提出的基于遥感与GIS的农业生态指数评价方法,可以及时有效地获取全国范围内农业生态系统状况,而且可以考虑长期业务化运行,它将能为全面掌握我国农业生产状况,保障我国农业平稳发展有非常重要的意义。
关键词：
农业生态指数 遥感监测 MODIS数据
[期刊] 草业科学
[作者]
王世颍 宋显浩 王晓丽 刘国波 曹腾飞
遥感技术已成为草业科学研究的重要手段，在植被覆盖度估算中的应用不断加强。由于遥感成像传感器的局限性和同时获取高空间和光谱分辨率图像的成本较高，导致植被观测领域的高精度估测难以从单一的遥感数据中获得。因此，需要综合源图像的关键信息，对不同分辨率的遥感图像数据进行融合，使融合后的图像具备更高的清晰度、更丰富的纹理和更详尽的光谱信息，从而提高植被覆盖度提取的精度。本研究以高分一号采集的全色、多光谱遥感图像为研究对象，对其进行了辐射定标、大气校正、正射校正、图像配准和裁剪一系列预处理，并使用PCA、IHS等7种基于分量替换的方法，Wavelet等5种基于多分辨率分析的方法，PNN和PanNet两种基于深度学习的方法进行了全色与多光谱遥感图像融合，并做了对比研究分析。进一步，针对最优融合算法PanNet提出了改进思路并加以验证，结果表明改进后的PanNet算法的各项指标均优于改进前的PanNet算法。最后将融合图像运用于植被覆盖度估算，证明了改进后PanNet遥感图像融合算法在植被覆盖度估算上的优越性。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
东启亮 林辉 孙华 邱琳 张雨
以Landsat-5和SPOT5数据为数据源,运用标准差、信息熵、最佳指数以及清晰度等评价指标,采用Brovey变换、Gram-Schmidt变换、主成分(PC)变换3种融合方法,开展湿地分类适用性研究,旨在找到一种适用于湿地的遥感影像融合方法。研究表明:Landsat-5卫星的543波段组合与SPOT-5影像第3波段的主成分(PC)变换融合最适应于湿地,融合后影像分类总体精度比Landsat-5影像提高了4.43个百分点,比SPOT-5影像提高了3.06个百分点;融合后影像水域、泥沙滩地、草滩地、芦苇滩地以及水田的用户精度与制图精度均高于Landsat-5影像与SPOT-5影像;融合后影像林...
关键词：
湿地分类 遥感信息 影像融合 洞庭湖
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
高欣 常庆瑞 卞德鹏 刘炜 杨昆
【目的】通过几种遥感影像融合方法的比较,筛选适合于陕北黄土丘陵沟壑区遥感影像处理的融合方法。【方法】利用ALOS全色波段与多光谱影像,通过主成分变换、乘法变换和Brovey变换等3种融合方法,对陕北黄土丘陵沟壑区遥感影像进行融合,并对融合后的影像进行效果评价。【结果】所有融合处理图像的标准差和信息熵多大于原始影像,融合后图像的信息量大大增加,其中Brovey变换法在提高目视效果和识别精度方面优于其他2种融合方法。【结论】3种变换融合方法中,Brovey变换更适合于陕北黄土丘陵沟壑区ALOS遥感影像的融合,同时也为提高该区遥感影像的解译精度奠定了基础。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
张晖耀 黄力湘 陈继清 刘睿 苏子龙 银庆刚 黄敬炎 桂友强 李家鑫
[目的]本文旨在提高机械自动化设备进行草莓采摘时的草莓成熟度检测精度。[方法]针对草莓采摘过程中因枝叶遮挡、检测目标小、同级成熟度果皮纹理特征差异导致成熟度检测精度低的问题，提出一种草莓成熟度检测模型—YOLOv5s-SCW。本模型通过在Backbone中融合Swin Transformer Block，加强相同成熟度草莓果皮纹理特征融合，显著减少模型的参数量；在Neck中采用CA（Coordinate Attention ）注意力机制，引入空间坐标信息，提高模型检测精度；采用Wise-IoU（WIoU）损失函数替换CIoU损失函数，动态调整目标权重，提高模型的检测性能。最后基于草莓数据集进行试验，验证改进模型的性能。[结果]相较于标准YOLOv5s模型，YOLOv5s-SCW模型在精确率、召回率和平均精度均值（mAP）方面分别提升了4.9%、5.6%和4.9%，达到了91.3%、90.6%和95.7%。不同成熟度草莓的平均检测精度（高、中、低）分别为97.1%、93.7%和96.3%，平均检测时间为10.8毫秒，模型参数量为4.84 M。[结论]本研究基于YOLOv5s提出的YOLOv5s-SCW模型显著提高了模型在自然环境下识别不同成熟度草莓的能力，大幅降低了模型的参数量，实现了轻量化，满足农业过程中进行实际草莓采摘的需求。
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草莓 YOLOv5s 成熟度检测 轻量化
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