基于改进颜色特征的小麦病害图像识别技术研究

[目的]介绍一种根据小麦病害图像的颜色特征进行病害识别的方法。[方法]首先对小麦叶部图像进行预处理,利用小波变换进行病害部位增强和去噪;然后基于病害部位的非绿特征进行图像分割,得到只包含病害像素的图像;对病害图像颜色进行统计,得到R、G、B分量的均值,并用相对于绿色分量的均值比作为颜色特征值;最后通过分析样本图像得到每种病害的特征值范围,利用颜色特征值对未知样本进行病害识别。[结果]采用该方法对小麦叶锈病、条锈病、白粉病进行识别,平均准确率达到98%。[结论]为小麦病害的诊断与诊治提供了理论依据。     

基于LXF模型水平集的玉米叶部病斑图像分割

农作物病害的发生对我国农业生产危害较大,运用机器识别技术对农作物病害图像进行自动识别有着重要的意义。主要介绍传统水平集和基于LXF模型水平集的分割算法原理,并且运用两种方法分别对玉米叶部病斑进行图像分割。实验表明基于LXF模型水平集的分割算法缩短了玉米病斑图像分割时间的同时病斑分割效果良好,为以后的特征提取、病斑种类的识别打下了良好的基础。     

基于AI的桃树病害智能识别方法研究与应用

为解决传统人工识别桃树病害效率低、成本高、准确率低等问题，提出了基于AI深度学习的桃树病害智能识别方法，利用并微调ImageNet预训练的DenseNet-169分类模型，对桃树常见的11种病害图像进行预处理与模型训练，搭建桃树病害智能识别软件环境。该方法对常见桃树病害的平均识别率达到91%以上，结合图像处理、深度学习、数据挖掘等技术自动对桃树病害进行识别，实现桃树病害的智能诊断并提供防治建议。该方法具有人力成本低、操作简单、识别效率高等优点，利于病害的及时诊出与防治决策的制定，对促进果园病害防控的智慧化管理具有重要研究意义与应用价值。     

基于多任务学习农作物叶片病害诊断方法

为了快速、准确判别农作物叶片病害图像的病害类型及病害程度，提出基于多任务学习的诊断方法。引入通道和空间注意力模型，对经典的MobileNetV3网络模型进行改进，并在此基础上构建基于特征金字塔的多任务深度卷积神经网络模型，实现作物类型、病害类型和病害程度的精准识别。采用多种图像增强方法对农作物叶片病害图像进行扩展，对改进前后模型与其他图像识别模型在农作物病害叶片识别性能上进行对比试验，并探究在有无数据增强处理条件下不同模型的性能。结果表明：该模型在作物类型识别、病害类型识别与病害程度识别任务上，平均准确率比原模型分别提升1.38、2.24和2.03个百分点；召回率比原模型分别提升2.38、1.62和1.18个百分点；对比MobileNetV3,InceptionV3、YOLOv7模型，该模型在上述3个任务上平均识别准确率和召回率均达到最高。     

基于深度学习和支持向量机的4种苜蓿叶部病害图像识别

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:当病斑图像尺寸归一化为32×32像素,利用归一化的特征HSV(即特征H、特征S和特征V归一化后的组合特征)构建的病害识别SVM模型最优,其训练集识别正确率为94.91%,测试集识别正确率为87.48%。本研究基于深度学习和SVM所建立的病害识别模型可用于识别上述4种苜蓿叶部病害。     

动态信任管理模型在农业科学数据安全领域的应用探索

[目的/意义]为适应数据密集型农业科研范式的需要,农业科学数据的安全防护亟需向着动态化、自适应的方向发展。信任管理是保障数据安全的核心手段之一,其管理模型的动态化研究和应用探索具有十分重要的意义。[方法/过程]本文梳理了动态信任管理模型的发展历程和理论框架,分析了农业科学数据全生命周期的业务特点,总结了农业科学数据信任管理的现实需求,阐述了在农业科学数据安全领域实践动态信任管理模型的合理性和可行性。在此基础上,结合农业科研本身的业务特征,从用户信任、设备信任和应用信任3个层面探索了动态信任管理模型在农业科学数据安防领域的应用方法和要点。[结果/结论]研究展望了动态信任管理模型的应用前景和未来的发展方向,讨论了动态信任管理模型向动态流量管理和动态授权管理扩展以及和SDP相结合的可能性和必要性。     

基于GLCM特征提取和投票分类模型的马铃薯早、晚疫病检测

马铃薯作为世界第四大粮食作物对农业生产与经济效益具有重要影响。早、晚疫病是引起马铃薯减产的主要原因之一,如能及早发现作物病害,准确确定病害类型,对于保护作物安全和控制病害传播具有重要意义。为实现自动化诊断马铃薯病害,本研究提出了一种基于预处理、分割、特征提取和分类器分类的马铃薯病害检测自动化方法。在多时间段、不同天气环境下选择叶片形状与植株生长情况差异较大的田间拍摄马铃薯照片制作数据集,通过构建投票分类器模型对病害图像进行特征提取和高精度分类检测。首先利用Fast K-Means聚类算法对灰度图像下的马铃薯叶片进行分割,获得叶片受关注的区域;其次使用GLCM算法对受关注的区域提取11类纹理特征信息,计算4个GLCM获得单个图像88个纹理特征,并形成特征向量;最后使用投票分类模型对病害特征向量进行分类。分类模型是随机森林、支持向量机、KNN方法的组合,分类过程使用网格搜索优化分类器超参数。在10折交叉验证下,马铃薯病害分类准确率、精确率、召回率平均提高12.18、14.00、9.53百分点,综合性能提高11.90百分点。分析GLCM特征,135°方向角特征敏感性最弱,权重方面对比度特征最...     

基于朴素贝叶斯分类的柑橘叶片溃疡病诊断

为实现准确、快速地识别柑橘叶片溃疡病,提出一种基于朴素贝叶斯分类的柑橘叶片溃疡病诊断方法。基于不同病害程度的叶片数码图像,根据颜色空间特征,构建基于朴素贝叶斯的柑橘叶片溃疡病斑识别模型,并对比分析朴素贝叶斯分类、固定阈值分割、自适应阈值分割、支持向量机分割对柑橘叶片溃疡病的诊断能力。结果表明:基于朴素贝叶斯分类的柑橘叶片溃疡病斑分割效果较好,误分割率仅为3.58%,远远优于阈值法和支持向量机。在运行效率方面,4种算法耗时排序为固定阈值法自适应阈值法朴素贝叶斯法支持向量机法,但均在较合理的范围内;结合前期准备时间,朴素贝叶斯法的运行效率最佳。综上所述,朴素贝叶斯分类算法在柑橘叶片溃疡病诊断方面具有快速、精准的应用能力,可以为果树从业者精确诊断果树病害严重度提供新思路。     

深度学习在大豆叶片图像数据管理中的识别与分类研究

[目的/意义]为了提高大豆叶片图像的分类精度与效率,进一步对大豆叶片图像进行存储与管理。[方法/过程]本文利用深度学习方法,针对肉眼观察准确率较低且不同人群分类结果差异较大的大豆叶片图像数据提出了一种自动分类方法。本研究首先对大豆叶片进行ROI感兴趣区域划分,进而利用分水岭分割方法对大豆叶片进行提取,最后通过深度学习高效精确的实现了大豆叶片的分类识别。[结果/结论]通过分析大豆叶片形态图像特点后,基于深度学习开展了对大豆叶片形态的分类识别的研究,达到了较高的识别准确率。     

基于图像识别的黄瓜霜霉病和炭疽病诊断技术研究

通过提取霜霉病和炭疽病危害后黄瓜叶片图像的颜色和纹理特征,建立了识别这2种病害的判别模型,并进行了验证。结果表明,所建模型对病害的识别正确率均在95%以上,可用于诊断黄瓜霜霉病和炭疽病。     

不同施肥组合对美国杏李生长发育及产量和品质的影响

[目的]研究4种不同的施肥组合,探讨最有利于美国杏李生长结果的肥料组合,为生产服务。[方法]以单施化肥为对照,研究化肥+有机肥、有机肥+果树专用肥和全部施生物有机肥对美国杏李的新梢生长、单株产量、单果重和果实硬度、可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、Vc等品质指标的影响情况。[结果]结果表明,单施化肥新梢生长慢,产量低。其他含有有机肥的肥料组合明显优于对照。其中,以施用有机肥+果树专用肥的美国杏李新梢生产量最大,单株产量比对照高44.9%,品质也最好。[结论]施用有机肥可显著促进新梢生长,提高杏李果实的内在品质,产量和经济效益明显增加。     

粮经果复合垄作改善紫色坡耕地土壤的研究

[目的]为有效利用土壤水资源,发展紫色丘陵区旱作农业生产提供服务。[方法]以聚土垄作和农林复合为基础,营建坡耕地粮经果复合垄作模式,并进行3年土壤水分状况的定位观测。[结果]粮经果复合垄作模式形成4年后,垄土0—15、15～30cm土层容重比平作对照相应土层容重分别减少了8．46％和11．27％,而垄土孔度分别比对照增加了10．18％和11．81％。雨日后不同土层水分含量的动态变化监测结果表明,同一观测日土壤含水量粮经果复合垄作〉纯粮平作;粮经果复合垄作模式与纯粮平作方式比较,雨日后第2、4、8天土壤含水量增幅分别达6．86％-22．34％、14．72％-23．16％、21．46％～42．92％;雨日后2、4、8d土壤含水量的递减率粮经果复合垄作〈纯粮平作;不同土层含水量的变化率粮经果复合垄作〉纯粮平作。[结论]粮经果复合垄作能有效改善坡耕地土壤结构,利于土壤保持适宜的水分。     

曲霉型豆豉类黑精发酵条件的研究

[目的]对曲霉型豆豉类黑精的发酵条件进行研究。[方法]通过单因素试验和正交试验,确定发酵温度、食盐含量、Fe3＋离子量对曲霉型豆豉类黑精发酵的影响。[结果]单因素试验结果表明,随着发酵温度的升高,豆豉发酵的褐变强度增强,但在55℃后,吸光度基本稳定并有下降的趋势;在盐分为10%时,豆豉发酵的褐变强度最大;在Fe3＋添加量为0.10%时,曲霉型豆豉类黑精褐变强度最大。正交试验结果表明,温度为55℃、盐分为8%、三价铁离子为0.2%的条件是产生类黑精的最佳发酵条件。[结论]该研究确定了豆豉发酵产曲霉型豆豉类黑精的发酵条件,为发酵过程中控制类黑精的形成提供了理论依据。     

花生新品种黔花生二号高产群体与个体结构研究

[目的]研究黔花生二号4 500 kg/hm2产量以上高产水平的群体与个体结构。[方法]采用不同密度水平(24.90万2、7.00万、30.00万株/hm2)和不同留苗方式(单株留苗和双株留苗)种植黔花生二号,分析其4 500 kg/hm2产量以上高产水平的群体与个体结构。[结果]黔花生二号4 500 kg/hm2产量以上水平群体与个体结构的各性状最佳值为单株饱果重23.1 g、饱果数19.1个、单株总果数22.9个、结果枝数5.3条、有效枝长5.9 cm、主茎高37.0 cm、侧枝长41.0 cm、百果重134.7 g、密度27.45万株/hm2、出仁率68.8%。[结论]在生产过程中加强管理措施,提高结果枝数、百果重、饱果数、单株饱果重等性状的相对值,从而达到群体与个体的协调,可实现高产的目的。     

太行山前平原区常规作物生育期降水资源变化趋势分析

[目的]分析太行山前平原区常规种植作物生育期的降水资源变化趋势。[方法]利用位于太行山前区石家庄气象站近51年的逐日降水资料统计得出了9类常规种植作物生育期平均降水资源量,并采用Mann-Kendall非参数检验法对河北省典型农区太行山前平原区9大常规作物生育期的降水趋势进行了分析。[结果]从不同作物生育期降水量来看,冬小麦生育期降水量最少,夏玉米次之,棉花、油料、蔬菜、果树、薯类、水稻、豆类生育期降水比较多;不同降水保证率水平下变化也有差异,小麦和玉米变化较大,水稻变化不大,棉花、油料、蔬菜、果树、豆类变化程度相当,薯类最大。从不同作物生育期降水量变化趋势来看,冬小麦生育期降水资源增加趋势显著,以0.62 mm/a的速度增加,其他作物生育期降水资源有减少的趋势,其中夏玉米和豆类以2.11 mm/a速度减少的趋势显著,棉花、油料、蔬菜、果树、薯类、水稻生育期降水资源减少趋势不显著。[结论]该研究为农业灌溉水量的确定奠定了基础,也为区域农业节水提供了理论依据。     

不同树龄水晶蜜柚果实品质比较分析

[目的]比较云南瑞丽地区不同树龄水晶蜜柚的果实品质及风味特性,为云南地区水晶蜜柚高效生产提供科学依据.[方法]分别测定云南瑞丽地区3、5、7、10、14和21年生树龄水晶蜜柚果实的单果重、果形指数、皮厚和果皮色泽等外观品质及果实可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比和维生素C(Vc)含量等内在品质,并对果实进行感官风味品尝鉴定,分析水晶蜜柚果实品质随树龄增长的变化规律.[结果]随着树龄的增长,水晶蜜柚果实的果形指数未发生明显变化;单果重、皮厚及果皮占单果重比例随树龄的增长呈下降趋势,树龄小于14年水晶蜜柚果实间的单果重差异不显著(P>0.05),但皮厚和果皮占单果重比例显著降低(P<0.05,下同),当树龄为21年(进入老龄结果期)时,单果重显著降低.果皮色差指数L*、a*和b*随着树龄增长而逐渐增长,且树龄相差越大,差异越明显.随着树龄的增长,果实的可溶性固形物含量、固酸比和Vc含量均呈先增加后减少的变化趋势,树龄为14年时达最大值,分别为11.97%、18.91和53.70 mg/100 mL;可滴定酸含量呈先减少后增加的变化趋势,树龄为14年时达最小值,为0.63%,与其他树龄差异显著.感官风味评价综合满意度也随树龄的增长呈先增加后降低的变化趋势,树龄为14年时最高,为2.56分.相关性分析结果显示,水晶蜜柚果实的内在品质与果实感官风味存在一定的相关性,其中可溶性固形物含量、可滴定酸含量和固酸比对果实感官风味影响均较明显,Vc含量对果实风味影响相对较小.[结论]云南省瑞丽地区14年生水晶蜜柚果实的外观品质趋于稳定,其内在品质和感官品质最佳.     

冷藏盆栽桃出库时期对开花坐果的影响

[目的]探究延后栽培中控温方式对果树开花坐果的影响。[方法]以冷藏盆栽桃为试材,研究不同出库时期对冷藏盆栽桃开花坐果的影响。[结果]结果表明:随着出库时期延后,冷藏盆栽桃开花物候期加快,花期缩短,花朵直径、花柱长度变短小,僵芽率上升,花粉量、花粉生活力、坐果率下降。花芽萌动至花期的持续高温是造成坐果率下降的主要原因。[结论]该研究为丰富果树休眠理论及盆栽果树、设施果树的延后生产提供了理论依据。     

基于SVM二叉树的猪呼吸系统疾病诊断方法的研究

[目的]研究一种基于SVM二叉树的猪呼吸系统疾病诊断方法。[方法]首先利用聚类思想,定义了一种基于疾病特征权重的分离程度;每次将分离程度最大的类分离出来,得到了累积误差更小的决策树;并将二叉树SVM用于常见的4种呼吸系统疾病的诊断试验。[结果]该方法可行,可用于猪呼吸系统疾病的早期诊断。[结论]该研究为促进我国猪养殖业的健康发展及农民增收提供了参考。     

新疆木垒县文冠果物候特征研究

[目的]主要对新疆木垒县文冠果果园的25～35 a生文冠果果树生物学特性、文冠果的物候期、开花结果习性、果实类型、树体结构等进行观察研究。[方法]采用测量法测定文冠果生育状况,即每棵树的树体结构、果实种类、种子数量。用称重法测定种子重量和单株产量。[结果]因倒春寒、春季持续低温等气候因素的影响,文冠果树芽萌动期、芽膨大期等物候期出现明显的差异,但是果实成熟期和落叶期基本一致;该园文冠果果实类型有3种:结3裂果的树占总株数88%～90%;结3裂果、4裂果的树占7%～8%;结3裂、4裂、5裂果的树占3%～4%;采取修剪技术可使文冠果产量明显提高。[结论]木垒县文冠果种植园管理粗放,产量较低,果实质量也不高,因此应制定科学合理的栽培技术和管理措施。