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  • 利用改进EfficientNetV2 和无人机图像检测小麦倒伏类型

    分类: 统计学 >> 社会统计学 提交时间: 2023-12-04 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》

    摘要: [目的/意义]不同类型的小麦倒伏(根部倒伏、茎部倒伏)对产量和质量会产生不同影响。本研究旨在 通过无人机图像对小麦倒伏类型进行分类,并探究无人机飞行高度对分类性能的影响。[方法]研究设置3个无人 机飞行高度(15、45、91 m) 来获取小麦试验田的图像,并利用自动分割算法生成不同高度的数据集,提出一种 EfficientNetV2-C改进模型对其进行分类识别。模型通过引入CA(Coordinate Attention) 注意力机制来提升网络特 征提取能力,并结合CB-Focal Loss (ClassBalanced Focal Loss) 来解决数据不均衡对模型分类准确度的影响。 [结果和讨论]改进的EfficientNetV2-C表现最佳,平均准确率达到93.58%。对比未改进的4种机器学习分类模型 (支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、K 最近邻(K Nearest Neighbor,KNN)、决策树(Decision Tree, DT) 和朴素贝叶斯(Naive Bayes,NB)) 与两种深度学习分类模型(ResNet101和EfficientNetV2),其中Efficient⁃ NetV2在各个高度下表现最优,平均准确率达到82.67%。无人机飞行高度对4种机器学习分类器性能无显著影响, 但随飞行高度上升,由于图像特征信息损失,深度学习模型的分类性能下降。[结论]改进的EfficientNetV2-C在 小麦倒伏类型检测方面取得了较高的准确率,为小麦倒伏预警和农作物管理提供了新的解决方案。

  • 基于多种深度学习算法的田间玉米籽粒检测与计数

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》

    摘要: 为快速准确获取玉米收获过程中遗失籽粒数信息,进行收割损失调节等管理,对比评估了单阶段 和两阶段主流目标检测网络对田间玉米籽粒计数的性能。首先,利用RGB相机获取包含不同背景和不同光 照的图像数据, 并进一步生成数据集; 其次, 构建籽粒识别的不同目标检测网络, 包括Mask RCNN 、EfficientDet-D5、YOLOv5-L、YOLOX-L,并利用所采集的420幅有效图像对构建的四种网络进行训练、 验证、测试,图像数分别为200、40和180幅; 最后,依据测试集图像的识别结果进行籽粒计数性能评价。 试验结果表明,YOLOv5-L网络对测试集图像检测的平均精度为78.3%,模型尺寸仅为89.3 MB; 籽粒计数的 检测正确率、漏检率和F1 值分别为90.7%、9.3%和91.1%,处理速度为55.55 f/s,识别与计数性能均优于 Mask R-CNN、EfficientDet-D5和YOLOX-L网络,并对具有不同地表遮挡程度和籽粒聚集状态的图像具有较 强的鲁棒性。深度学习目标检测网络YOLOv5-L可实现实际作业中玉米收获损失籽粒的实时监测,精度高、 适用性强。

  • 基于无人机图像以及不同机器学习和深度学习模型的小麦倒伏率检测

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》

    摘要: 小麦在生长过程中发生倒伏会严重影响其产量,因此实时且准确地对小麦倒伏状况监测有很重要 的意义。传统的方法采用手工方式生成数据集,不仅效率低、易出错,而且生成的数据集不准确。针对这 一问题,本研究提出了一种基于图像处理的自动数据集生成方法。首先利用无人机在15、46和91 m三个高 度采集图像数据; 采集完数据后,根据无倒伏、倒伏面积50%的标准对每一块地的小麦 倒伏情况进行人工评估; 采用三种机器学习(支持向量机、随机森林、K 近邻) 和三种深度学习 (ResNet101、GoogLeNet、VGG16) 算法对小麦倒伏检测情况进行分类。结果显示,ResNet101的分类结果优 于随机森林,并且在91 m高度采集的数据分类精度并不低于在15 m高度采集的数据。本研究证明了针对在 91 m高度采集的无人机图像,采用ResNet101对小麦倒伏率检测是一种有效的替代人工检测的方法,其检 测精度达到了75%。

  • 冲刷腐蚀的研究现状

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2016-11-12 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》

    摘要: 本文综述了金属材料在流体冲刷条件下的腐蚀研究现状、不同环境因素和材料性质对冲刷腐蚀机理的影响规律。冲刷腐蚀主要由冲刷磨损和电化学腐蚀组成,它们对总腐蚀速率的贡献与各种环境因素有关,其中,流体流速及溶液中沙含量均存在着临界值,流速较低时电化学腐蚀占主导地位,超过临界值冲刷磨损占主要作用,其他条件不变时,溶液中泥沙含量超过临界值时,腐蚀机制由电化学腐蚀转变为冲刷磨损。同时,探讨了冲刷腐蚀研究的未来发展趋势。