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基于改进Faster R-CNN的苹果叶部病害识别方法
被引量:
18
1
作者
王云露
吴杰芳
+3 位作者
兰鹏
李凤迪
葛成恺
孙丰刚
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第1期153-159,共7页
针对苹果叶片图像中小尺度病斑和复杂背景带来的病斑目标难以精确定位和识别的问题,以苹果的斑点落叶病、黑星病、灰斑病、雪松锈病和花叶病为研究对象,提出一种基于改进Faster R-CNN的苹果叶片病害识别方法。先通过数据增广操作对训练...
针对苹果叶片图像中小尺度病斑和复杂背景带来的病斑目标难以精确定位和识别的问题,以苹果的斑点落叶病、黑星病、灰斑病、雪松锈病和花叶病为研究对象,提出一种基于改进Faster R-CNN的苹果叶片病害识别方法。先通过数据增广操作对训练集数据进行扩充以增强模型鲁棒性,再通过对增广训练集图像进行训练来得到一个可靠的病害识别模型。改进后的模型使用拆分注意力网络(ResNest)作为骨干特征提取网络,使模型更加关注对提升病斑检测性能有用的信息,以增强模型对特征的提取能力;通过添加特征金字塔网络(FPN)进行多尺度特征融合,以增强特征信息的鲁棒性,提高模型的泛化能力;采用级联机制对建议框生成机制进行优化,使检测框定位更加准确。改进后的Faster R-CNN模型的平均精度均值(mAP)达到86.2%,与改进前相比,其平均精度提升了8.7%,对单张病害图像的识别准确率达到98.3%,单张图像平均检测时间0.092 s,能有效识别苹果叶片病斑。实验结果表明,改进后的Faster R-CNN模型能准确快速地实现对苹果叶片小目标病斑和复杂背景下病斑的识别,提升模型识别的精准度。该识别方法可在实际场景下使用,无须特意采摘叶片实现对苹果叶片病害的无损测量识别,可为苹果病害的早期干预和治疗提供科学依据。
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关键词
苹果病害识别
深度学习
Faster
R-CNN
ResNest
多尺度特征融合
级联机制
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职称材料
轻简水肥一体化系统设计与实现
被引量:
9
2
作者
刘炳铄
兰鹏
+3 位作者
魏珉
葛成恺
宋新财
孙丰刚
《节水灌溉》
北大核心
2021年第2期75-79,共5页
针对小规模农业灌溉应用中对水肥一体机高精度及低成本的需求,设计了一套轻简型水肥一体化系统。为实现精准水肥比例调控,系统可根据用户输入的标准水肥比和测量实时水速,利用脉宽调制技术通过改变占空比来调控肥速,直至满足水肥比误差...
针对小规模农业灌溉应用中对水肥一体机高精度及低成本的需求,设计了一套轻简型水肥一体化系统。为实现精准水肥比例调控,系统可根据用户输入的标准水肥比和测量实时水速,利用脉宽调制技术通过改变占空比来调控肥速,直至满足水肥比误差要求。为降低测量误差的影响,设计中对传感器所测流量及水肥比例调控过程进行修正补偿,提高水肥调控精度。此外,提供了触摸屏和远程APP两种控制模式,操控方式简单,用户只需根据实际情况输入灌溉水肥总量,系统即可自动完成控制过程。结果表明,所设计的轻简水肥一体系统在不同水肥比例要求下,水肥配比精度高,运行稳定,可实现精准施肥灌溉。
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关键词
水肥一体化
精准调控
流量修正
轻简型远程APP
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职称材料
题名
基于改进Faster R-CNN的苹果叶部病害识别方法
被引量:
18
1
作者
王云露
吴杰芳
兰鹏
李凤迪
葛成恺
孙丰刚
机构
山东农业大学信息科学与工程学院
泰山学院数学与统计学院
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第1期153-159,共7页
基金
山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY010706)
山东省重点研发计划项目(2017CXGC0206,2019GNC106106)
山东省自然科学基金面上项目(ZR2019MF026)。
文摘
针对苹果叶片图像中小尺度病斑和复杂背景带来的病斑目标难以精确定位和识别的问题,以苹果的斑点落叶病、黑星病、灰斑病、雪松锈病和花叶病为研究对象,提出一种基于改进Faster R-CNN的苹果叶片病害识别方法。先通过数据增广操作对训练集数据进行扩充以增强模型鲁棒性,再通过对增广训练集图像进行训练来得到一个可靠的病害识别模型。改进后的模型使用拆分注意力网络(ResNest)作为骨干特征提取网络,使模型更加关注对提升病斑检测性能有用的信息,以增强模型对特征的提取能力;通过添加特征金字塔网络(FPN)进行多尺度特征融合,以增强特征信息的鲁棒性,提高模型的泛化能力;采用级联机制对建议框生成机制进行优化,使检测框定位更加准确。改进后的Faster R-CNN模型的平均精度均值(mAP)达到86.2%,与改进前相比,其平均精度提升了8.7%,对单张病害图像的识别准确率达到98.3%,单张图像平均检测时间0.092 s,能有效识别苹果叶片病斑。实验结果表明,改进后的Faster R-CNN模型能准确快速地实现对苹果叶片小目标病斑和复杂背景下病斑的识别,提升模型识别的精准度。该识别方法可在实际场景下使用,无须特意采摘叶片实现对苹果叶片病害的无损测量识别,可为苹果病害的早期干预和治疗提供科学依据。
关键词
苹果病害识别
深度学习
Faster
R-CNN
ResNest
多尺度特征融合
级联机制
Keywords
apple disease recognition
deep learning
Faster R-CNN
ResNest
multiscale feature fusion
cascade system
分类号
S436.611 [农业科学—农业昆虫与害虫防治]
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
轻简水肥一体化系统设计与实现
被引量:
9
2
作者
刘炳铄
兰鹏
魏珉
葛成恺
宋新财
孙丰刚
机构
山东农业大学信息科学与工程学院
山东农业大学园艺科学与工程学院
出处
《节水灌溉》
北大核心
2021年第2期75-79,共5页
基金
山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY010706)
山东省重点研发计划项目(2017CXGC0206,2019GNC106106)
山东省自然科学基金面上项目(ZR2019MF026)。
文摘
针对小规模农业灌溉应用中对水肥一体机高精度及低成本的需求,设计了一套轻简型水肥一体化系统。为实现精准水肥比例调控,系统可根据用户输入的标准水肥比和测量实时水速,利用脉宽调制技术通过改变占空比来调控肥速,直至满足水肥比误差要求。为降低测量误差的影响,设计中对传感器所测流量及水肥比例调控过程进行修正补偿,提高水肥调控精度。此外,提供了触摸屏和远程APP两种控制模式,操控方式简单,用户只需根据实际情况输入灌溉水肥总量,系统即可自动完成控制过程。结果表明,所设计的轻简水肥一体系统在不同水肥比例要求下,水肥配比精度高,运行稳定,可实现精准施肥灌溉。
关键词
水肥一体化
精准调控
流量修正
轻简型远程APP
Keywords
water and fertilizer integration
precise control
flow correction
light and simple type
remote App
分类号
S275 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进Faster R-CNN的苹果叶部病害识别方法
王云露
吴杰芳
兰鹏
李凤迪
葛成恺
孙丰刚
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2022
18
下载PDF
职称材料
2
轻简水肥一体化系统设计与实现
刘炳铄
兰鹏
魏珉
葛成恺
宋新财
孙丰刚
《节水灌溉》
北大核心
2021
9
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职称材料
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