| 基于改进LSTM的蘑菇生长状态时空预测算法 |
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| 引用本文： | 杨淑珍,黄杰,苑进.基于改进LSTM的蘑菇生长状态时空预测算法[J].农业机械学报,2024,55(3):221-230. |
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| 作者姓名： | 杨淑珍 黄杰 苑进 |
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| 作者单位： | 上海第二工业大学;山东农业大学 |
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| 基金项目： | 上海市科技计划项目（21N21900600）、上海市科技兴农项目(2019-02-08-00-10-F01123)和山东省重点研发计划（重大科技创新工程）项目（2022CXGC010609) |
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| 摘 要： | 密集蘑菇簇会严重影响蘑菇质量和自动采摘成功率。为避免形成超密集蘑菇簇，提出一种蘑菇生长状态时空预测算法，对蘑菇生长状态进行预测以指导提前疏蕾。该算法采用编码器-预测器框架，将历史序列图像转换为3D张量序列作为模型的输入；编码器网络中将卷积和长短时记忆(Long short term memory, LSTM)网络融合实现对蘑菇生长的时空相关性特征的提取；在预测网络中加入扩散模型以解决预测图像的模糊问题；此外，在损失函数中增加了蘑菇面积差异损失函数来进一步减小预测蘑菇与实际蘑菇的形状和位置偏差。实验结果表明，本文算法峰值信噪比可达35.611 dB、多层级结构相似性为0.927、蘑菇预测准确性高达0.93,有效提高了蘑菇生长状态图像预测质量和精度，为食用菌生长预测提供了一种新思路。
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| 关 键 词： | 蘑菇 生长状态预测 长短时记忆网络 扩散模型 面积差异损失函数 |
| 收稿时间： | 2023/11/7 0:00:00 |
Spatiotemporal Prediction Algorithm for Mushroom Growth Status Based on Improved LSTM |
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| YANG Shuzhen,HUANG Jie,YUAN Jin.Spatiotemporal Prediction Algorithm for Mushroom Growth Status Based on Improved LSTM[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2024,55(3):221-230. |
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| Authors: | YANG Shuzhen HUANG Jie YUAN Jin |
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| Institution: | Shanghai Polytechnic University; Shandong Agricultural University |
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