基于改进YOLOV4网络模型的番茄果实检测

果实识别是视觉检测技术重要的环节,其识别精度易受复杂的生长环境及果实状态的影响。以大棚环境下单个、一簇、光照、阴影、遮挡、重叠6种复杂生长状态下的番茄果实为对象,提出一种基于改进YOLOv4网络模型与迁移学习相结合的番茄果实识别方法。首先利用ImageNet数据集与VGG网络模型前端16卷积层进行模型参数预训练,将训练的模型参数初始化改进模型的权值以代替原始的初始化操作,然后使用番茄数据集在VGG19的卷积层与YOLOV4的主干网络相结合的新模型中进行训练,获得最优权重实现对复杂环境下的番茄果实进行检测。最后,将改进模型与Faster RCNN、YOLOv4-Tiny、YOLOv4网络模型进行比较。研究结果表明,改进模型在6种复杂环境下番茄果实平均检测精度值mAP达到89.07%、92.82%、92.48%、93.39%、93.20%、93.11%,在成熟、半成熟、未成熟3种不同成熟度下的F1分数值为84%、77%、85%,其识别精度优于比较模型。本文方法实现了在6种复杂环境下有效地番茄果实检测识别,为番茄果实的智能采摘提供理论基础。     

加气灌溉对番茄植株生长、产量和果实品质的影响

试验设置了作物-皿系数kcp为0.6(W1)和1.0(W2)2个灌水水平、15 cm(D1)和25 cm(D2)2种滴头埋深和加气灌溉(O)、地下滴灌(S,不加气灌溉作为对照)2种灌水方式,采用3因素完全随机设计,共8个处理,以揭示加气灌溉不同灌水水平和滴头埋深对温室番茄根区土壤通气性、植株生长发育、产量和果实品质的影响。结果表明:加气灌溉有效改善了土壤通气性,与不加气地下滴灌相比,土壤氧气含量增大了6.42%(P0.05),0~40 cm土层土壤体积含水率下降了5.29%。同时,加气灌溉下番茄植株茎粗和叶面积分别显著增大了4.55%和16.21%,开花日期推后了2 d左右,开花时长存在延长的趋势,果实干质量显著增大了23.57%,单株产量、单果质量和水分利用效率分别显著增大了29.04%、23.93%和28.11%。加气灌溉下番茄果实中番茄红素、维生素C、可溶性糖的含量和糖酸比分别显著增大了37.73%、31.43%、32.30%和45.64%。因此,加气灌溉在促进植株生长发育、提高番茄产量的同时有效提高了果实品质,改善了果实风味。灌水水平由0.6增大到1.0也明显促进了番茄植株的生长发育、提高了果实产量,虽然随果实中番茄红素、可溶性糖含量的下降,果实品质有所降低,但灌水水平对果实品质的影响效应低于加气灌溉,且灌水水平的提高和加气灌溉对番茄产量产生显著的交叉影响效应。因此考虑各处理对番茄生长发育、产量和果实品质的综合影响,kcp为1.0灌水水平下加气灌溉是本试验条件下较优的加气灌溉模式。     

生物炭施用对滨海盐碱地番茄生长与耗水规律的影响

减轻盐胁迫、提高土地农业生产效率,是滨海盐碱地土地资源开发利用的重要基础.通过施用生物炭作为土壤改良剂可有效提高土壤肥力和减轻非生物胁迫,从而提高作物产量和品质.通过盆栽试验,研究了0％～8％添加量的生物炭[0％(CK)、0.5％(B2)、2％(B3),4％(B4)和8％(B5)(W/W干重比)的比例添加量]对滨海盐碱...     

沼液对番茄果实品质的影响

本文以L402番茄为供试品种，用L9（3^4)正交表安排试验，以等氮、等磷、等钾为前提条件，将沼液与普遍施用的化肥、化肥－沼液混施（各占50％）进行对比试验，辅以根外追施沼液，研究不同施肥量、施肥各类及叶面喷施沼液浓度的不同水平组合对番茄品质指标的影响，用方差分析法分析试验结果。试验表明，施用沼液或植株叶面喷施沼液对改善番茄果实的品质有很好的作用。     

番茄生长发育非线性模拟模型

通过对番茄不同发育阶段与环境因子关系的分析,建立了番茄生长发育的非线性动态模拟模型,利用试验数据对模型进行了检验。结果表明,对不同发育阶段模拟,绝对误差均为1～2d,对全发育期模拟,绝对误差均在4d之内;平均相对误差小于4％。     

永寿县沙棘人工林生长规律初探

本文对永寿县沙棘良种选育基地试验区人工沙棘林单株树高、 30 cm处直径进行了系统的研究 ,结果表明 :1.沙棘 30 cm处直径和树高的速生期一般都出现在第 2～ 5年 ,连年生长量高峰期出现在 3～ 4年之间 ,平均生长量的最大值出现在第 4～ 5年之间。 2 .分别对沙棘树高、 30 cm处直径与树龄进行回归分析 ,得出了沙棘树高、30 cm处直径的生长模型和树冠的生长模型 :D0 .3 0 =10 ( 0 .8774- 1.92 0 1/A) 、H =- 0 .2 784 + 0 .6 2 89A- 0 .0 30 9A2、Cw=1.6 43× 10 0 .2 2 9- 0 .5 3 89/A。     

番茄叶序发育动态模拟模型

根据番茄叶序发育与影响因子之间的关系,建立了番茄叶序发育动态模拟模型,模型具有合理的数学与生物学意义。模拟结果表明用叶序模型预测番茄各生育阶段及各器官的生育进程,与实际值吻合较好。可以用该模型编制番茄生长日历,预测当年番茄生长发育进程和各器官形成进程。     

地膜残留对设施番茄生长及果实品质的影响

为了探究地膜残留对番茄生长的影响,通过设置8个残膜量处理(0、200、400、600、800、1200、1600、2000 kg/hm2),分析土壤含水率、番茄生长指标、果实品质的变化.结果表明:残膜量的增加可致使土壤含水率分布不均匀,随着残膜量的增加30 cm以下土层含水率显著降低.当残膜量增加为2000 kg/hm...     

盆栽番茄根系三维生长模型构建与实现

为探明负压地下灌溉条件下的盆栽番茄根系分布规律,通过试验测定不同生长时期的盆栽番茄根系三维空间坐标和生长参数.统计分析所测试验数据,明确了番茄各级根长生长函数、分根点分布及其侧生概率和侧生方向.基于番茄根系拓扑结构和实际生长规律,提出利用微分L系统构建番茄根系三维生长模型以描述盆栽番茄根系生长规律及其边界条件.文中以所构建的盆栽番茄根系三维生长模型为算法基础,利用OpenGL技术实现盆栽番茄根系三维生长可视化模拟系统,直观地再现了负压地下灌溉条件下盆栽番茄根系在不同生长时期的空间分布和生长情况.通过与试验数据对比分析,对于幼苗期的盆栽番茄根系分布平均模拟拟合度约为83%,而对于结果期的根系分布平均模拟拟合度约为91%.因此所建模型能够有效模拟盆栽番茄的根系生长情况.基于微分L系统的盆栽番茄根系三维生长模型可以表达不同生长时期番茄根系的形态特征和生长规律,为进一步研究土壤水分与根系生长的互作用奠定基础.     

不同种植密度番茄生长行为的结构功能模型模拟

为研究不同密度下温室番茄的生长行为,对结构功能模型GreenLab进行改进,在提高拟合度的基础上,获得不同密度下番茄生长参数,通过参数分析将环境与番茄植株生长行为相联系。结果表明密度影响同化物产生与分配,通过外在形态,如出叶速率、叶厚、坐果率等表现,GreenLab模型可以重建这种生长行为变化。     

番茄叶片早疫病近红外高光谱成像检测技术

提出了基于格拉姆斯密特(MGS)模型和贝叶斯罗蒂斯克回归(BlogReg)的近红外高光谱成像技术检测番茄叶片早疫病的方法。利用高光谱图像采集系统获取波长874~1 734 nm范围内70个染病和80个健康番茄叶片的高光谱图像,选取染病和健康叶片30像素×30像素感兴趣区域的光谱反射率。建立了番茄叶片早疫病的最小二乘-支持向量机(LS-SVM)识别模型,再通过MGS和BlogReg提取特征波长(EW),分别得到5个(911、1 409、1 511、1609、1 656 nm)和9个(901、905、908、915、918、1 123、1 305、1 460、1 680 nm)特征波长,并建立EW-LS-SVM和EWLDA模型。在所有模型中,建模集的正确识别率为93%~98%,预测集的正确识别率为96%~100%。结果表明,近红外高光谱成像技术检测番茄叶片早疫病是可行的,MGS和BlogReg都是有效的特征波长提取方法。     

作物生长模拟模型研究综述

阐述了作物生长模拟模型的概念及其意义、国内外研究进展、存在的问题和发展趋势。国内外作物模拟模型的研究主要以水稻、小麦和玉米作物模拟模型研究为主,近几年也出现了对其他作物模拟模型的研究,如大豆、棉花、烟草、马铃薯、苜蓿以及一些园艺作物。在分析已有作物生长模拟模型研究存在问题的基础上,提出了作物生长模拟模型研究的发展趋势。     

基于Logistic模型估算江安河武侯区水污染经济损失

在对江安河武侯区段水质进行监测的基础上,应用Logistic模型对江安河水污染造成的经济损失进行了估算。结果表明：江安河武侯区段水污染经济总损失率高达99．99％,其中SS造成的污染损失率达到99．86％;总体经济损失为从2009年的42．33亿元逐年增大至2011年的65．15亿元。因此必须加强水环境监测与污染控制力度。     

基于Binary Logistic模型的棉花出苗情况建模

为了科学、合理地做好盐渍土条件下的棉花出苗预测工作,以便为当地农业生产提供一定借鉴。以新疆巴音郭楞蒙古自治州为例,利用所采集土样中的盐分离子数据以及Binary Logistic模型,模拟不同盐分离子组成时棉花出苗情况。结果表明:当利用Binary Logistic模型对棉花出苗进行模拟时,模型通过了-2对数似然值检验,并且对测试样本有67.9%的模拟准确性。     

基于校正WOFOST模型的枣树生长模拟与水分利用评价

为实现定量化分析温、光和水资源对果树生长的影响,本研究以成龄骏枣树为研究对象,提出了基于校正WOFOST模型的枣树生长和水分运移模拟方法.利用2016和2017年的田间试验观测数据,重点校正WOFOST模型的物候学发育、初始化、绿叶、CO2同化、干物质分配、呼吸作用和水分利用参数.在田间尺度,完成总地上生物量(TAGP...     

基于阻抗法的洛菲不动杆菌生长模型

利用平板计数法和阻抗法研究环境因子(温度和pH值)对洛菲不动杆菌最大生长速率比、培养液电导、导纳最大增长速率比的影响,采用二次旋转组合设计,分别获得了洛菲不动杆菌最大生长速率比对数值、电导最大增长速率比对数值、导纳最大增长速率比对数值与温度、pH值关系的多项式方程(Pr<0.05),并对建立的方程进行了验证。结果表明,洛菲不动杆菌最大生长速率模型优于另两个模型,R2=0.945 5,另两个模型在最大增长速率比小于0.06时效果较好。分别将阻抗法获得的电导最大增长速率比、导纳最大增长速率比与平板计数法获得的洛菲不动杆菌最大生长速率比进行相关关系分析,建立了立方模型,模型的R2分别为0.859和0.806。