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基于计算机视觉的水稻病虫害监测平台研发 被引量:3
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作者 管博伦 董伟 +4 位作者 张立平 朱静波 孔娟娟 李闰枚 张萌 《安徽农业科学》 CAS 2024年第16期211-216,共6页
水稻病虫害是影响水稻产量与质量的重要因素之一,加强病虫害的防治意义重大。从需求分析、技术系统架构、功能模块3个方面详细阐述了水稻病虫害检测预警平台的研发过程,通过周围环境信息与图像识别技术实现了水稻病虫害监测预警功能,提... 水稻病虫害是影响水稻产量与质量的重要因素之一,加强病虫害的防治意义重大。从需求分析、技术系统架构、功能模块3个方面详细阐述了水稻病虫害检测预警平台的研发过程,通过周围环境信息与图像识别技术实现了水稻病虫害监测预警功能,提升了水稻病虫害防治效率。分析和调研发现,水稻病虫害检测预警平台仍然存在一些问题,未来将从增强系统的地域适应性、提高小型害虫的识别效果、构建高质量农业病虫害数据集3个方面开展进一步研究。 展开更多
关键词 水稻病虫害 图像识别 监测 预警
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基于多维间注意力机制的水稻病害识别模型 被引量:4
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作者 王忠培 谢成军 +1 位作者 董伟 管博伦 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期625-635,共11页
水稻病害的快速、准确识别是水稻病害防治的前提,也是提高水稻产量和品质的有效途径之一。为了提高水稻病害识别的准确率,本研究提出一种多维间的三维注意力水稻病害识别模型Inter_3DRiceNet网络模型,通过3个不同维度(通道维度、高度维... 水稻病害的快速、准确识别是水稻病害防治的前提,也是提高水稻产量和品质的有效途径之一。为了提高水稻病害识别的准确率,本研究提出一种多维间的三维注意力水稻病害识别模型Inter_3DRiceNet网络模型,通过3个不同维度(通道维度、高度维度以及宽度维度)提取水稻病害特征信息。通道维度主要构建基于通道关系的三维立体注意力机制,通过建立一维的通道间关系注意力机制再结合二维空间关系,最终获得基于通道关系的三维注意力特征信息。高度维度建立的是基于高度维度关系的三维注意力机制,而宽度维度建立的是基于宽度维度关系的立体注意力机制。然后将以上3个不同维度的注意力信息进行简单的相加再取平均值作为最终的病害提取特征。通过这种方式,不仅可以获取输入图像更丰富的特征,而且可以获得不同维度的立体空间关系。试验结果表明,在自建的6种真实自然环境水稻病害数据集中,本研究提出的Inter_3DRiceNet网络模型在测试集取得了98.32%的最高准确率,高于经典网络模型ResNet34、ResNet50、MobileNetV2、DenseNet、EfficientNet_B0和通道注意力机制模型SENet和GCT。可见本研究方法有效提高了水稻病害的识别准确率,获得了优于经典网络模型和通道注意力模型的识别准确率,有助于提升自然环境下对常见水稻病害的识别性能。 展开更多
关键词 水稻病害 三维注意力 多维间关系 注意力机制 识别
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适宜北纬32°地区“一种两收”栽培模式的中稻品种筛选试验 被引量:1
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作者 张兴芳 张立平 +4 位作者 董伟 管博伦 汪焱 樊浪生 杨前进 《现代农业科技》 2024年第11期32-38,共7页
安徽霍邱成功探索出北纬32°地区早熟中稻“一种两收”绿色增产增效栽培模式,霍邱再生稻产业科技特派团旨在持续筛选适宜北纬32°地区栽培的高产、优质、抗倒、综合抗病性好、再生能力强的早熟中稻品种,助力再生稻产业提质增效... 安徽霍邱成功探索出北纬32°地区早熟中稻“一种两收”绿色增产增效栽培模式,霍邱再生稻产业科技特派团旨在持续筛选适宜北纬32°地区栽培的高产、优质、抗倒、综合抗病性好、再生能力强的早熟中稻品种,助力再生稻产业提质增效,选择15个早熟中籼稻品种在北纬32°地区开展了筛选试验,在3月13日播种、4月21日移栽情况下对头季稻返青期冻死株率、株高、分蘖成穗率、每穴有效穗、穗粒数、结实率、千粒重、全生育期、谷草比、产量水平以及7个目标品种再生季的穴有效穗数、穗粒数、结实率、千粒重、全生育期、产量水平等进行了调查与分析。结果表明,玖两优1212、泰两优1332、旱优82的再生能力强、稻米品质优,适宜在北纬32°地区作再生稻栽培;鑫两优香128、红香优银占、昱香两优馥香占整精米率高,抗倒性好,为优质类再生稻品种;荃两优丝苗、贡两优粤农丝苗、荃丝占的生育期长、再生能力较强,不适宜在北纬32°地区作再生稻栽培,适宜在温光资源较好的地区作再生稻栽培;其余品种再生能力弱,不适宜在北纬32°地区作再生稻栽培。 展开更多
关键词 中稻 “一种两收”栽培模式 品种 性状 产量 北纬32°地区
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农业病虫害图像数据集现状及高质量构建综述 被引量:12
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作者 管博伦 张立平 +4 位作者 朱静波 李闰枚 孔娟娟 汪焱 董伟 《智慧农业(中英文)》 CSCD 2023年第3期17-34,共18页
[目的/意义]农业病虫害科学数据集是农业病虫害监测预警的基础,也是发展智慧农业重要的组成部分,对农业病虫害防治具有重要意义。随着深度学习技术在农业病虫害智能监测预警中应用效果的凸显,构建高质量的农业病虫害数据集逐步受到专家... [目的/意义]农业病虫害科学数据集是农业病虫害监测预警的基础,也是发展智慧农业重要的组成部分,对农业病虫害防治具有重要意义。随着深度学习技术在农业病虫害智能监测预警中应用效果的凸显,构建高质量的农业病虫害数据集逐步受到专家学者的重视。为了进一步构建高质量、分布均衡的农业病虫害图像数据集,提高检测模型的准确性和鲁棒性,本文以构建农业病虫害图像数据集面临的挑战为切入点,对农业病虫害数据集的构建进行了全面综述。[进展]分别从数据集层次、数据样本层次和使用层次总结构建农业病虫害图像数据集所面临的类间类内样本不均衡、选择偏差、目标多尺度、目标密集、数据分布不均、图像质量参差不齐、数据集规模不足以及数据集可用性等问题,从图像采集和标注方法两个方面,分析以上问题的主要成因,并归纳算法的改进策略和建议,最后总结了数据集相关评价方法。[结论/展望]结合农业病虫害图像识别实际需求,对构建高质量农业病虫害图像数据集提出了相关建议:(1)结合实际使用场景构建农业病虫害数据集。多视角、多环境下采集图像数据构建数据集,从算法提取特征的角度,科学、合理划分数据类别,构建样本数量分布和特征分布均衡的数据集;(2)平衡数据集与算法间的关系。研究数据集特征与算法性能之间的关系,需充分考虑数据集中的类别和分布,以及与模型匹配的数据集规模,以提高算法准确性、鲁棒性和实用性。深入研究农业病虫害图像数据规模与模型性能的关联关系、病虫害图像数据标注方法、模糊、密集、遮挡等目标的识别算法和高质量农业病虫害数据集评价指标,进一步提高农业病虫害智能化水平;(3)增强数据集的使用价值。构建多模态农业病虫害数据集,创新数据采集组织形式,开发数据中台,挖掘多模态数据间的关联性,提高数据使用便捷性,为应用落地、业务创新提供高效服务。 展开更多
关键词 农业病虫害 数据集 深度学习 监测预警 数据采集 数据标注 数据集评价
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安徽省地方品种猪智慧管理平台研发 被引量:2
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作者 管博伦 刘桂民 +2 位作者 董伟 张立平 钱蓉 《农业大数据学报》 2021年第4期51-58,共8页
随着信息技术不断的普及,畜牧业信息化也得到了较快的发展。安徽是生猪养殖大省,生猪产业在本省畜牧产业中占到了很大的比重,从全国来看,安徽的生猪养殖也占据着不可估量的地位。安徽本地猪品种多、肉质鲜美、营养价值高,但是其生长周... 随着信息技术不断的普及,畜牧业信息化也得到了较快的发展。安徽是生猪养殖大省,生猪产业在本省畜牧产业中占到了很大的比重,从全国来看,安徽的生猪养殖也占据着不可估量的地位。安徽本地猪品种多、肉质鲜美、营养价值高,但是其生长周期长且安徽的生猪养殖大多以小规模和中规模养殖为主,这就导致了饲养安徽本地品种猪的人工成本较高,饲养数量较少,本地猪种的数量逐渐减少。针对安徽本地猪品种生长周期长、小规模养殖人工成本高等问题,开发了生猪养殖信息化管理平台,实现贯穿生猪养殖全过程的信息智慧管理。平台采用B/S的架构,分为视图层、逻辑业务层和数据层三个层面,具备公猪母猪事件、仔猪育肥猪事件、猪场兽医、统计分析等8个功能事件,融合了移动终端与web端,贴近生产要求设计了合理的数据库结构。便捷了小规模的用户使用,最大程度的降低了生猪饲养的人工成本,提升了生猪养殖的智能化、标准化、信息化程度。试用结果表明,该生猪养殖信息化管理平台可以为小规模的生猪养殖提供高效全面的信息化管理,降低生产成本,同时能够对生产数据进行动态监测并提供科学的决策。 展开更多
关键词 生猪养殖 视图层 逻辑业务层 数据层 智能化 信息化
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基于计算机视觉技术的生猪体重智能估测研究进展 被引量:1
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作者 孔娟娟 刘桂民 +4 位作者 邓浩然 周学利 王龙 管博伦 钱蓉 《安徽农业科学》 CAS 2022年第23期8-10,共3页
为了避免因人工测量生猪体重给生猪带来较严重的应激反应,影响生猪身体健康,严重时导致生猪死亡。综述了计算机视觉技术在生猪体重智能估测方面的研究进展,通过相机获取生猪2D或3D图像数据,提取生猪体长、体高、腹围宽、胸围宽和背部面... 为了避免因人工测量生猪体重给生猪带来较严重的应激反应,影响生猪身体健康,严重时导致生猪死亡。综述了计算机视觉技术在生猪体重智能估测方面的研究进展,通过相机获取生猪2D或3D图像数据,提取生猪体长、体高、腹围宽、胸围宽和背部面积,基于线性函数、偏最小二乘法函数、RBF、MLP等非线性函数,对生猪体重自动预测模型进行研究,实现非接触式生猪体重估测,能及时、快速且无伤害地获取生猪体重信息。对比分析各项相关研究报道可知:线性预测模型的准确率明显低于非线性预测模型,且基于非线性函数构建的体重估测模型的平均误差小于5%,与实际体重的平均相关性约0.97,说明生猪非接触式体重估测方法的可行性,为生猪的精准饲养管理提供了一种有效的监测手段,减少人力资源损耗,提高生猪养殖福利。 展开更多
关键词 非接触式 体重估测 图像处理 模型 3D
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再生稻溯源追踪平台研发
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作者 管博伦 董伟 +2 位作者 张立平 杨前进 汪焱 《农业大数据学报》 2023年第1期55-67,共13页
【目的】再生稻由于售价高、品相出色、味道香、绿色无农药等优点深受消费者喜爱,但市场上以次充好、防伪难等现象的发生让再生稻的发展受到了限制,利用信息化手段监控再生稻的生产和市场进入成为了重点。【方法】文章详细分析了再生稻... 【目的】再生稻由于售价高、品相出色、味道香、绿色无农药等优点深受消费者喜爱,但市场上以次充好、防伪难等现象的发生让再生稻的发展受到了限制,利用信息化手段监控再生稻的生产和市场进入成为了重点。【方法】文章详细分析了再生稻实际生产需求和数据格式要求,结合现代信息化技术和物流体系,从需求分析、技术架构、溯源数据格式、系统体系架构和系统功能分析5个方面详细阐述了再生稻溯源追踪平台的研发过程和核心功能体系。【结果】再生稻溯源追踪平台,实现了再生稻从生产到销售全过程可监控、可追溯、可管理、可分析和可拓展的功能体系,保障了市场上再生稻米的质量可靠、生产过程中的种植数据可信和管理过程中的信息安全,提升了消费者对再生稻的品质和信息信任度。【展望】目前再生稻溯源追踪平台主要针对再生稻从种植到销售全周期过程的信息追踪和管理,未来在生产和销售数据充足的基础上可结合农业物联网、区块链和大数据技术,从生产上开展无人精准种植,建立更加绿色环保和智能化的种植过程;在销售过程中结合大数据分析技术构建产销模型,建立更加有效的产销模式;在管理过程中结合区块链技术保证数据安全可信,建立更加高效的管理模式,帮助农民增收,保障食品安全。 展开更多
关键词 再生稻 信息化 溯源 农业物联网 区块链 大数据
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北纬32°地区早熟中稻“一种两收”栽培技术模式及应用效果分析 被引量:5
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作者 杨前进 张立平 +4 位作者 董伟 管博伦 陈富昌 顾纪云 郭永生 《现代农业科技》 2023年第8期1-3,11,共4页
利用水稻再生特性在适宜区域发展再生稻是我国有效增加粮食产量的新技术途径。针对北纬32°地区一季中稻生产温光资源有余而双季稻(双季早稻+双季晚稻)生产温光资源不足的情况,本文介绍了适宜当地大面积推广应用的早熟中稻“一种两... 利用水稻再生特性在适宜区域发展再生稻是我国有效增加粮食产量的新技术途径。针对北纬32°地区一季中稻生产温光资源有余而双季稻(双季早稻+双季晚稻)生产温光资源不足的情况,本文介绍了适宜当地大面积推广应用的早熟中稻“一种两收”(早熟中稻+再生稻)绿色增产增效栽培技术模式,包括品种和播期选择、育秧移栽、肥水管理、病虫草害防治、收割留茬高度选择等方面的内容。选择隆晶优1212水稻品种,应用该模式在霍邱县2个村进行种植,机收测产结果表明,头季稻单产达10500 kg/hm2,再生稻单产达2955~4386 kg/hm2。该技术模式的推广应用,可为江淮单季稻种植区域中稻生产节本、增产、增效提供助力。 展开更多
关键词 早熟中稻 再生稻 一种两收 栽培模式 应用效果 北纬32°地区
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基于自然背景的蚜虫图像数据集
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作者 董伟 朱静波 +4 位作者 管博伦 孔娟娟 李闰枚 张萌 张立平 《农业大数据学报》 2023年第3期112-117,共6页
蚜虫的发生是影响农作物产量和质量的重要原因之一。对蚜虫进行检测和计数是对虫害早发现、早治理的重要环节。随着信息技术的发展,已经有专家学者利用计算机视觉感知技术对农业害虫进行识别研究,并取得了一定的进展。高质量、大规模的... 蚜虫的发生是影响农作物产量和质量的重要原因之一。对蚜虫进行检测和计数是对虫害早发现、早治理的重要环节。随着信息技术的发展,已经有专家学者利用计算机视觉感知技术对农业害虫进行识别研究,并取得了一定的进展。高质量、大规模的基础数据对计算机视觉的发展往往能够起到决定性作用,缺少高质量、大规模的基础图像数据是蚜虫精准识别研究面临的难题。蚜虫是一类重要的农业害虫,具有尺寸微小、密集分布、虫间遮挡和同种多形态等特征,这些特征对于蚜虫的检测与计数又是一项严峻的挑战。本文提供了包括桃粉蚜、桃蚜、棉蚜、禾谷缢管蚜等13种农业蚜虫数据集,共6287张高清原始图像。这些蚜虫图像是利用单反相机在自然大田环境中采集、以文件夹形式进行存储、经过从事图像数据管理的专业人员清洗和整理、并由植保专家对其进行鉴定和分类的,保障了数据的高质量和可靠性。该数据集可为蚜虫的识别、检测计数和分类提供数据基础。 展开更多
关键词 蚜虫 计算机视觉 图像数据
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