基于深度学习和图像处理的水果收获机器人抓取系统

首先,介绍了水果收获机器人抓取系统的总体架构;然后,利用深度学习对水果目标识别进行了研究,实现了一套基于卷积神经网络的目标检测算法;接着,利用图像处理技术实现了对目标物体定位的功能,可以引导水果收获机器人完成对目标水果的采摘。实验结果表明:水果收获机器人抓取系统对水果坐标的计算误差较小,且具备较强的水果识别和定位能力。     

FC-CNN:基于卷积神经网络的水果图像分类算法

针对现有基于卷积神经网络的水果图像分类算法均使用池化层进行降维处理会丢失部分特征,导致分类精度有待提高的问题,提出FC-CNN(Fruit Classification Convolutional Neural Network)水果图像分类算法。该算法基于深度卷积神经网络思想,设计了一种由二维卷积层、批量规范化层和激活函数组成的网络结构,利用Sofmax loss和L2正则化进行损失函数设计。算法使用卷积加步长替代池化层,让网络具有自主学习下采样能力,使用批量规范化层用于解决网络过拟合问题。采用Fruits-360数据集进行测试,实验表明,FC-CNN可以识别出48种水果,准确率可达到99.63%。与现有的深度学习水果图像分类算法相比,FC-CNN的识别准确率更高,识别种类更多。     

基于Deeplabv3+模型的成都平原水产养殖水体信息提取

为应用深度学习和遥感影像实现养殖水体信息的快速提取,以成都平原为研究区,以Sentinel 2A和高分6号多光谱影像为数据源,基于国产开源深度学习平台PaddlePaddle训练Deeplabv3+语义分割模型,构建遥感影像的水体语义分割模型,用于提取成都平原养殖水体信息。Deeplabv3+方法的总体精度和Kappa系数分别达到94.14%和0.88,均高于归一化差分水体指数法和最大似然监督分类法;模型对阴影和建筑物等误分为水体的抑制效果较好,而对小面积和细小线状水体信息的提取则受影像分辨率影响,效果无明显改进;成都平原2018年和2020年养殖水体面积分别为22.3 khm²和28.6 khm²,其验证区青白江区、新津县和广汉市养殖水体面积的泛化提取结果验证误差均≤±10%。该研究结果可为应用深度学习平台建立遥感影像的水体语义分割模型及提取水产养殖水体信息提供参考。     

基于注意力机制的小样本啤酒花病虫害识别

为提高啤酒花产业的品质和产量,针对于传统人工识别鉴定难度大,效率低和客观性不够,以及啤酒花病虫害识别无大型公开数据集等问题。本文提出一种基于软注意力机制的小样本啤酒花病虫害识别方法,对传统深度残差网络ResNet模型进行改进,并使用图像增强技术-直方图均衡化处理图片得到新的数据集。实验结果表明,在小样本情况下,相比于传统的模型,改进过后的模型A-ResNet50和A-ResNet101都能准确识别不同类型的病虫害图像,在测试集上的准确率为93.27%和93.11%,Kappa指数达到了0.9027和0.8996,证实了A-ResNet50和A-ResNet101模型在啤酒花病虫害识别上的可行性以及可靠性。本文提出的方法识别精度高,实现了啤酒花病虫害的智能识别,同时也对小样本数据集的高精度识别提供了一种途径。     

基于Xception-CEMs神经网络的植物病害识别

随着深度学习技术与农业的密切融合,越来越多的研究将深度学习技术用于农业病虫害检测,提高农产品产量和质量。本文提出一种新颖的基于Xception模型的植物病害识别方法。了解到植物病害图像会受到不确定环境因素的干扰而减小图像信息。在Xception的基础上,提出一种新的通道扩增模块,采用带有通道分配权重的多尺度深度卷积与组卷积结合,增强空间和通道的特征提取效率;在网络中采用通道扩张-保持-再扩张-压缩的新策略,进一步优化通道特征提取;引入密集连接方式,提高在同尺寸的特征图之间特征重用。试验数据集由10种不同植物的50类图像组成,分别包括10种健康植物和27种病害,其中对13种病害进行了两种程度的分类。本文的方法在这些类别上可以获得91.9%的准确率,88.7%的精确率,82.45%的召回率以及85.33%的F1值。本文的算法有更小的模型复杂度和参数量,计算量为29.33 M,为Xception的66.4%。参数量为14.05 M,为Xception的66.9%。因此,Xception-CEMs能够有效对病虫害进行识别,有利于农业智能化发展。     

基于迁移学习和金字塔卷积网络的河蟹个体图像识别方法研究

针对目前河蟹追溯成本高、消费者无法细粒度地追溯单体河蟹信息等问题,提出一种基于迁移学习和金字塔卷积的河蟹背甲图像个体识别算法。该算法使用金字塔卷积层替换普通残差卷积块构建网络模型,可以从蟹背图像中提取多尺度、深层次的特征信息。结果显示:采用金字塔卷积结构的Resnet34和Resnet50的准确率分别为98.38%、98.51%,与使用普通卷积层的模型相比,准确率提升5.49%、1.3%,而当模型深度达到101层时,模型性能不再明显提升。与使用金字塔卷积结构的全新学习模型相比,迁移学习方法的训练收敛迭代轮次从20轮降低至5轮,此时模型准确率为98.88%,较全新学习的准确率提升0.37%,同时弥补了样本量较少的问题。该研究为河蟹个体识别追溯提供了理论依据和技术支持。     

烤烟连作障碍调控措施研究进展

烤烟连作障碍问题已经引起了多方关注,在众多研究成果的基础上,分析引起烤烟连作障碍的机理,主要在于土壤微生物种群、土壤营养成分、土壤酶活性和自毒作用,从合理的种植模式、科学合理的施肥方式等角度对烤烟连作障碍的作用进行了探讨,旨在为需要烤烟连作的地区提供参考。     

Cardiovascular changes after administration of aerosolized salbutamol in horses: five cases

Prevention and treatment of intraoperative hypoxemia in horses is difficult and both efficacy and safety of therapeutic maneuvers have to be taken into account. Inhaled salbutamol has been suggested as treatment of hypoxia in horses during general anesthesia, due to safety and ease of the technique. The present report describes the occurrence of clinically relevant unwanted cardiovascular effects (i.e. tachycardia and blood pressure modifications) in 5 horses undergoing general anesthesia in dorsal recumbency after salbutamol inhalation. Balanced anesthesia based on inhalation of isoflurane in oxygen or oxygen and air and continuous rate infusion (CRI) of lidocaine, romifidine, or combination of lidocaine and guaifenesine and ketamine was provided. Supportive measures were necessary to restore normal cardiovascular function in all horses but no long-term adverse effects were noticed in any of the cases.     

人工养殖西伯利亚鲟精子超低温冷冻保存研究

研究了人工养殖西伯利亚鲟精子的生物学特征及超低温冷冻保存方法。西伯利亚鲟的产精量为113.67±39.86 ml,精子密度为(6.49±3.10)×108/ml,精子活力为(85.4±9.5)%,精子寿命为353±23 s。精子密度与精子快速运动时间、精子寿命之间均存在线性相关,用方程分别表示为:y=1.0384x+1.5089(R2=0.7325);y=2.9069x+74.289(R2=0.6967)。结果表明精子密度可作为一项精子质量评价的标准。通过比较西伯利亚鲟精子在不同稀释液、不同抗冻剂和抗冻剂浓度、降温速率、解冻温度下的保存效果,结果表明:配方2作为稀释液,18%甲醇作为抗冻剂,二步法超低温(-196℃)冷冻保存精子,40℃水浴解冻取得最好的冻后活力,解冻后活力为(51.8±5.8)%。西伯利亚鲟授精的最佳精卵比为106∶1。在此精卵比下用冻精授精分别得到了(72.3±3)%的受精率和(52.9±4.1)%的孵化率,其中受精率与鲜精没有显著性差异,孵化率与鲜精有显著差异(P<0.05)。     

Destratification in deep fish culture reservoirs in Israel: Practice and modelling

Thermal stratification negatively affects water quality, and thus is a threatto fish culture in deep water ponds and reservoirs. To prevent and controlit, a device based on an underwater propeller that vertically transportsoxygen rich warm water from the epilimnion down to the anoxic and colderhypolimnion was assembled. The empirical results so far obtained in Israelidual purpose reservoirs for field crop irrigation and fish culture aresummarized herein, and a mathematical model of the device's effect onreservoir thermal structure is presented.