交互式双分支特征融合的草莓病害程度快速诊断方法

针对现有草莓病害程度诊断方法存在识别精度低、参数量大、推理时间长等问题,提出了一种基于交互式双分支特征融合的草莓病害程度快速诊断方法。该方法首先以短程密集连接模块为基础,构建一种轻量化的交互式双分支特征融合网络(Interactive bilateral feature fusion network, IBFFNet),用于提取图像的语义特征和细节特征。然后,通过注意力简化的金字塔池化模块获取上下文分支中的多尺度语义特征,利用边缘增强模块丰富空间分支中的边缘细节特征。最后,融合多尺度语义特征和空间细节特征,实现病斑和叶片区域的精确分割。在草莓叶部病害程度数据集上的实验结果显示,IBFFNet2＿Seg的平均交并比达到77.8%,在单张NVIDIA GTX1050显卡上处理速度可达40.6 f/s,满足实际应用中对算法实时性和分割精度的要求。此外,在测试集上IBFFNet2＿Seg预测病害程度与真实程度的决定系数R²为0.98,说明该模型可以准确预测草莓病害严重程度。本研究可为草莓病害精准防治提供可靠的技术支撑。     

基于改进YOLO v5s的复杂环境下蔗梢分叉点识别与定位

甘蔗蔗梢分叉点的精确识别与高度定位是实现甘蔗收获机切梢器实时控制的关键技术之一,也是提高甘蔗收获机械化水平和降低甘蔗含杂率的重要途径。针对甘蔗地环境复杂、光照变化大、蔗梢分叉点相互遮挡等问题,首先通过田间调查,并现场测试、分析甘蔗生长点、甘蔗分叉点及相互关系的特征规律,采集图像的甘蔗分叉点的统计分析,并结合现场对甘蔗分叉点高度的测量统计分析,发现其均具有明显的正态统计特征。接着,提出了一种基于改进YOLO v5s的蔗梢分叉点识别方法。该方法采用单目和双目相机在广西大学扶绥农科基地采集甘蔗图像数据,并进行数据预处理和标注,构建了甘蔗蔗梢分叉点数据集。然后,在YOLO v5s中引入BiFPN特征融合结构和CA注意力机制,以增强不同层次特征的交互和表达能力,并使用GSConv卷积和Slim-Neck范式设计,在原始模型主干网络中引入Ghost模块替换原始普通卷积,来降低模型的计算量和参数量,提高模型的运行效率。最后,通过在现场采集的数据集上进行训练和测试,验证了该方法的有效性和优越性。实验结果表明,该方法在甘蔗蔗梢分叉点数据集上平均精确率达到92.3%、召回率89.3%和检测时间19.3 m...     

融合路面特征的大型喷雾机多工况悬架控制与试验

大型高地隙喷雾机的作业工况复杂,不同路况对悬架的性能要求不尽相同,传统悬架系统已无法满足喷雾机多工况作业的不同减振需求。为有效提高大型喷雾机各工况下的减振性能并有效降低能耗,提出了一种基于路况识别的多工况主动悬架控制系统。首先,分析喷雾机典型作业工况,建立路面特征与悬架模型的映射关系;然后,搭建喷雾机油气悬架的上下层控制系统,采用变步长萤火虫算法优化控制系统中各工况下的阻尼系数;最终将搭载该控制算法的喷雾机进行田间动态性能试验。试验结果表明,相比传统悬架,主动悬架在水泥及田间路面的行驶平顺性分别提升11.0%和22.8%,操控稳定性分别提升24.5%和3.4%。本研究所提出的控制系统可以有效解决不同工况下驾驶平顺性和操纵稳定性的矛盾关系,满足喷雾机各工况的特定减振需求。     

基于GF1卫星影像自动提取丘陵地区居民地

[目的]城镇及村落等居民地是人类活动的中心区域,也是遥感影像精准解译的热点和难点。为了完整提取丘陵地区居民地,提出一种多光谱和全色数据协同、分特征提取(SF)的方法。[方法]基于GF1影像对陕西省榆林市横山区丘陵地区的居民地进行自动提取,并对提取结果进行综合研究。[结果]SF相对于常用的基于融合数据提取方法(F)提取正确率提高了19.56%,错提像素个数减少了39.34%,漏提像素个数减少了5.34%。[结论]SF方法不仅可以有效提高丘陵地区居民地提取正确率,而且因为错提量的大大减少,可大量节约后处理工作量。同时,该方法对其他地类的提取也具有良好的借鉴意义。     

基于多方位视觉的果实形状特征的提取研究

针对传统瓜果分级中捕捉单幅果实图像来分析果实特征时信息较少的缺陷,提出了一种基于多方位视觉系统的果实形状特征提取算法。同步采集3个方向的果实图像信息,经OHTA空间上的图像分割和改进的BLOB算法去噪声等处理后,分别给出果实的多方位的图像特征信息。运用统计学原理,设计了线性分类器,对3个方向的图像特征信息进行了互补性融合,得出分级判别准则。利用开发的智能瓜果精选分级试验样机,验证了该算法的有效性, 试验结果证明识别成功率达到97％,达到了实用的要求。     

基于生物特征纹理信息的西瓜追溯标识算法设计与实现

为了将生物特征识别技术应用于追溯系统中的果品标识,该文提出了一种采用西瓜蒂外围纹理信息标识果品个体的方法.该方法首先采集西瓜图像并在瓜蒂外围构造一个环形区域;将环形区域归一化后利用Gabor滤波器对图像纹理进行特征提取及编码;然后通过计算码间的Hamming距进行纹理编码的匹配.在试验中,为100个西瓜在采后贮藏初始、第7天和第14天各采集一幅图像并计算出3组每组100个纹理编码,将第7天、第14天的每一个编码与初始阶段的每一个编码两两比对,累计完成20 000次比对证实西瓜纹理具有唯一性,不同个体的纹理特征各不相同.使用成对数据的假设检验证实在采收后14d内纹理特征不随时间的推移产生显著变化(P＞0.05).通过理论和试验证实算法对平移、尺度和旋转具有适应性,即西瓜在图像中的平移、尺度和旋转对Hamming距的计算不会产生显著影响(P＞0.05).使用最大类间方差法在50个西瓜的纹理编码内训练出判别阈值,并用该阈值判别另外50个西瓜3个时间点间相互比对生成的100个来自同一个西瓜的Hamming距和4 900个来自不同西瓜的Hamming距,结果表明上述Hamming距均能正确判别,准确率与召回率为100％.该研究为农产品追溯系统的标识技术提供新的思路.     

河南棉红铃虫再猖獗的生态学特点及经济阈值研究

８０年代以来，河南省棉区棉红铃虫再度猖獗，其发生特点为：由豫南向豫北逐渐发展。发生期较５０年代有所延长；年度内田间生存率逐代提高，棉花受害逐代加重，不同种植和生长类型的棉田受害有显著差别；主害代为第三代，其年度间发生轻重主要受第三、四代棉铃虫防治频度和８、９月份降雨的影响。棉红铃虫对棉花的危害损失率Ｙ与单铃子棉含虫量（包括羽化孔）Ｘ呈幂函数关系，第二代为：Ｙ＝２．７４２Ｘ１．４１，第三代为：Ｙ＝５．４７５Ｘ０．９３６，据此模型估算的防治指标试用于生产，取得了成效。     

基于自适应双阈值的彩色线阵CCD小麦黑胚分割

在粮食质量等级评定中,黑胚粒存在的多少影响小麦的整体等级划分。该文以产自新疆和河南不同品种的710粒有黑胚的小麦、627粒破损小麦和1 167粒正常小麦为研究对象,采用彩色线阵CCD动态获取小麦图像,对原始图像进行多余背景去除、色偏校正、亮度变换以及形态学处理后,再对小麦图像单通道图像进行自适应双阈值分割,能有效的实现对小麦黑胚特征的分割。试验选择三种小麦进行特征提取以及模式识别,得到最佳分辨率分别为95.1%,96.0%和98.3%。结果表明该方法对小麦黑胚的识别具有良好的效果。     

混流式水轮机叶道空化涡诱发高振幅压力脉动特性

混流式水轮机部分负荷叶道空化涡不稳定特性已成为制约水电与其他可再生能源多能互补发展、扩大水轮机稳定运行范围急需研究的技术难题.该研究以HL702低水头混流式模型水轮机为研究对象,通过非稳态数值模拟技术及涡流可视化试验,对部分负荷工况下的叶道空化涡不稳定涡流演化及压力脉动特性展开研究.结果表明,叶道空化涡在水轮机转轮内为...     

世界双遗产地景区系统空间结构的分形特征研究

利用分形理论中的计盒维数、信息维数和关联维数,采取变换取样空间的方式研究了武夷山双遗产地景区系统分形特征的多尺度效应.结果表明:在A取样尺度上,武夷山双遗产地景区系统A的空闻结构计盒维数达到了1.474,信息维数为1.415,关联维数为1.048,3种维数的相关系数R值分别为0.994、0.999、0.969;在B取样尺度上,系统空间B1～B4的计盒维数范围为0.825～1.200,R值均达0.961以上,信息维数范围为0.919～1.302,R值均达0.964以上,关联维数范围为0.822～1.364,R值均达0.941以上;在C取样尺度上,系统空间C1～C16(去除空集及景点个数为1系统空间,下同)计盒维数范围为0.175～0.931,R值在0.775以上,信息维数范围为0.200～1.039,R值在0.771以上,关联维数范围为0.506～1.929,R值在0.704以上.说明武夷山世界双遗产地景区系统的空闻结构具有明显的分形特征,其分形维数对取样空间尺度有较强的敏感性.