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基于深度学习和高斯过程回归的玉米冠下视觉导航路径提取方法
被引量:
7
1
作者
张伟荣
陈学庚
+3 位作者
齐江涛
周俊博
李宁
王硕
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期15-26,共12页
面对田间作业过程中大型机器机动性差及复杂场景下导航路径拟合精度差的问题,提出一种基于深度学习和高斯过程回归的玉米冠层下导航路径提取方法。首先,基于四足机器人采集玉米冠下作物行图像,对Mask R-CNN实例分割方法进行改进,在特征...
面对田间作业过程中大型机器机动性差及复杂场景下导航路径拟合精度差的问题,提出一种基于深度学习和高斯过程回归的玉米冠层下导航路径提取方法。首先,基于四足机器人采集玉米冠下作物行图像,对Mask R-CNN实例分割方法进行改进,在特征融合网络引入简化路径增强特征金字塔网络(Simple path aggregation network,Simple-PAN),通过增加自底向上的路径增强模块和特征融合操作模块,提高图像上下文特征的融合能力。其次,以模型识别的冠下作物行目标为基础构建两侧区域分界线,计算可通行区域两侧下垂叶片的分布情况,优化基于加权平均的导航路径算法。对高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)算法进行改进,添加DotProduct线性核对曲线拟合进行优化,优化GPR方法的直线拟合效果。最后,在验证集上进行导航路径识别,计算不同方法拟合导航路径的平均偏差。试验结果表明,该算法能够适应玉米田中叶片遮挡根茎的情况,优化的Mask R-CNN模型具备更高的冠下目标分割精度,基于改进GPR算法拟合的导航线平均偏差为0.7像素,处理一帧分辨率为1280像素×720像素的图像平均耗时为227 ms,该算法能提供在玉米冠层下具备一定避障能力的导航路径,满足导航实时性和准确性的要求。结果可为田间智能农业装备的导航算法研究提供技术与理论支撑。
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关键词
玉米冠下作物行
深度学习
视觉导航
路径识别
避障
高斯过程回归
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职称材料
芝麻膜下滴灌适宜机械化种植参数的研究
被引量:
6
2
作者
张祎
汪强
+1 位作者
赵莉
林勇翔
《热带农业科学》
2018年第9期35-39,44,共6页
在当地主推的芝麻品种中筛选适宜机械化种植的品种,并对其种植密度,基于机械播种收割的行比配置及水肥供给水平开展相关试验,结合生产实践,提出芝麻机械化生产关键技术。
关键词
芝麻
膜下滴灌
全程机械化
行比配置
水肥耦合
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职称材料
葡萄种植行向对覆膜越冬膜下温度的影响
被引量:
4
3
作者
李银芳
潘伯荣
+5 位作者
阿迪力.吾彼尔
沈青林
方桂娟
李奇
马洪亮
辛和平
《干旱地区农业研究》
CSCD
北大核心
2017年第2期240-246,288,共8页
为消除葡萄东西行向种植双膜覆盖越冬膜上雪被不足的顾虑,2014—2015年冬季在新疆阜康进行了东西向、南北向膜下和土埋的温度逐日观测。结果表明,寒冷期最低温度东西向较高。整个冬季东西向有大于土埋的补偿温度,而南北向是低于土埋的...
为消除葡萄东西行向种植双膜覆盖越冬膜上雪被不足的顾虑,2014—2015年冬季在新疆阜康进行了东西向、南北向膜下和土埋的温度逐日观测。结果表明,寒冷期最低温度东西向较高。整个冬季东西向有大于土埋的补偿温度,而南北向是低于土埋的亏缺温度。在-25.6℃的最低气温日,东西向是-3.0℃、南北向-5.4℃、土埋-4.6℃。经推算,在-37℃极端最低气温时,分别是-9.6℃、-13.6℃、-10.4℃。两种行向都经得住极端最低气温和长期低温的酷寒,东西向好于南北向。最高温度、平均温度也是东西向较高,温差则反之。10℃萌发生长的日期东西向比土埋提前37天,南北向提前35天。东西向还较南北向高产优质,生长旺盛。东西向因为优越的光照条件,可不再担忧雪被不足的问题。若采用篱架式南北向栽培,双膜越冬也是安全可靠的。
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关键词
葡萄
越冬
种植行向
双膜覆盖
雪被
膜下温度
亏补温度
天山北坡
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职称材料
行下式玉米秸秆生物反应堆技术秸秆不同使用量研究
被引量:
1
4
作者
张翔
王继涛
+3 位作者
曹淑娟
俞风娟
赵玮
温学萍
《宁夏农林科技》
2017年第2期9-11,共3页
在日光温室中应用行下式玉米秸秆生物反应堆技术,分析了不同用量对温室内2~4月15 cm的地温、生育期、植株生长势、果实性状及产量的影响,并筛选出了此项技术玉米秸秆最佳使用量,为大面积示范推广提供了科学依据。
关键词
秸秆生物反应堆技术
行下式
玉米秸秆
不同用量
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职称材料
日光温室番茄秸秆生物反应堆技术研究
5
作者
张利宝
苏保平
《宁夏农林科技》
2014年第8期30-31,共2页
对永宁县日光温室玉米秸秆、麦芠生物反应堆技术对番茄生长的影响进行了试验研究,结果表明:日光温室番茄生产中采用玉米秸秆行下式秸秆生物反应堆技术对番茄生长作用最明显,但是畸形果率较高(达2.9%,比CK高1.1%);采用麦芠行下式秸秆生...
对永宁县日光温室玉米秸秆、麦芠生物反应堆技术对番茄生长的影响进行了试验研究,结果表明:日光温室番茄生产中采用玉米秸秆行下式秸秆生物反应堆技术对番茄生长作用最明显,但是畸形果率较高(达2.9%,比CK高1.1%);采用麦芠行下式秸秆生物反应堆技术畸形果率达2.7%,比CK高0.9%,折合产量最高达40.6万kg/hm2。建议生产中可以采用麦芠行下式的秸秆反应堆栽培方式。
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关键词
秸杆生物反应堆技术
行下内置式
发酵
畸形果
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职称材料
玉米品种东单6531栽培技术及效益分析
6
作者
赵宝贵
《园艺与种苗》
CAS
2022年第10期66-67,80,共3页
该文重点介绍玉米新品种东单6531的特征特性,详细论述了品种栽培技术要点,分析了东单6531产生的经济效益、社会效益、生态效益及未来前景,为东单6531的推广应用提供有益的借鉴。
关键词
东单6531
膜下滴灌
早播免耕
宽窄行
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职称材料
题名
基于深度学习和高斯过程回归的玉米冠下视觉导航路径提取方法
被引量:
7
1
作者
张伟荣
陈学庚
齐江涛
周俊博
李宁
王硕
机构
吉林大学工程仿生教育部重点实验室
吉林大学生物与农业工程学院
石河子大学机械电气工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期15-26,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFD2000201)
国家自然科学基金项目(32271988)
+1 种基金
吉林省重点研发计划项目(20220202028NC)
吉林省科技发展计划项目(20230508032RC)。
文摘
面对田间作业过程中大型机器机动性差及复杂场景下导航路径拟合精度差的问题,提出一种基于深度学习和高斯过程回归的玉米冠层下导航路径提取方法。首先,基于四足机器人采集玉米冠下作物行图像,对Mask R-CNN实例分割方法进行改进,在特征融合网络引入简化路径增强特征金字塔网络(Simple path aggregation network,Simple-PAN),通过增加自底向上的路径增强模块和特征融合操作模块,提高图像上下文特征的融合能力。其次,以模型识别的冠下作物行目标为基础构建两侧区域分界线,计算可通行区域两侧下垂叶片的分布情况,优化基于加权平均的导航路径算法。对高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)算法进行改进,添加DotProduct线性核对曲线拟合进行优化,优化GPR方法的直线拟合效果。最后,在验证集上进行导航路径识别,计算不同方法拟合导航路径的平均偏差。试验结果表明,该算法能够适应玉米田中叶片遮挡根茎的情况,优化的Mask R-CNN模型具备更高的冠下目标分割精度,基于改进GPR算法拟合的导航线平均偏差为0.7像素,处理一帧分辨率为1280像素×720像素的图像平均耗时为227 ms,该算法能提供在玉米冠层下具备一定避障能力的导航路径,满足导航实时性和准确性的要求。结果可为田间智能农业装备的导航算法研究提供技术与理论支撑。
关键词
玉米冠下作物行
深度学习
视觉导航
路径识别
避障
高斯过程回归
Keywords
crop rows under the maize canopy
deep learning
visual navigation
path recognition
obstacle avoidance
Gaussian process regression
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
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职称材料
题名
芝麻膜下滴灌适宜机械化种植参数的研究
被引量:
6
2
作者
张祎
汪强
赵莉
林勇翔
机构
安徽省农科院作物研究所
出处
《热带农业科学》
2018年第9期35-39,44,共6页
基金
国家特色油料产业技术体系芝麻机械化科学家岗位专项(No.CARS-14-1-26)
文摘
在当地主推的芝麻品种中筛选适宜机械化种植的品种,并对其种植密度,基于机械播种收割的行比配置及水肥供给水平开展相关试验,结合生产实践,提出芝麻机械化生产关键技术。
关键词
芝麻
膜下滴灌
全程机械化
行比配置
水肥耦合
Keywords
sesame
drip irrigation under plastic film
mechanization
row width
water and fertilizer coupling
分类号
S565.3 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
葡萄种植行向对覆膜越冬膜下温度的影响
被引量:
4
3
作者
李银芳
潘伯荣
阿迪力.吾彼尔
沈青林
方桂娟
李奇
马洪亮
辛和平
机构
中国科学院新疆生态与地理研究所
新疆阜康市林业局
新疆阜康市气象局
出处
《干旱地区农业研究》
CSCD
北大核心
2017年第2期240-246,288,共8页
基金
新疆维吾尔自治区科技计划项目<葡萄越冬双层塑膜覆盖技术示范推广>(201454124)
文摘
为消除葡萄东西行向种植双膜覆盖越冬膜上雪被不足的顾虑,2014—2015年冬季在新疆阜康进行了东西向、南北向膜下和土埋的温度逐日观测。结果表明,寒冷期最低温度东西向较高。整个冬季东西向有大于土埋的补偿温度,而南北向是低于土埋的亏缺温度。在-25.6℃的最低气温日,东西向是-3.0℃、南北向-5.4℃、土埋-4.6℃。经推算,在-37℃极端最低气温时,分别是-9.6℃、-13.6℃、-10.4℃。两种行向都经得住极端最低气温和长期低温的酷寒,东西向好于南北向。最高温度、平均温度也是东西向较高,温差则反之。10℃萌发生长的日期东西向比土埋提前37天,南北向提前35天。东西向还较南北向高产优质,生长旺盛。东西向因为优越的光照条件,可不再担忧雪被不足的问题。若采用篱架式南北向栽培,双膜越冬也是安全可靠的。
关键词
葡萄
越冬
种植行向
双膜覆盖
雪被
膜下温度
亏补温度
天山北坡
Keywords
grapevine
overwintering
row direction
double - layer film mulching
snow covering
temperature under film
compensation/deficit temperature
northern slope of the Tianshan Mountain
分类号
S162.4 [农业科学—农业气象学]
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职称材料
题名
行下式玉米秸秆生物反应堆技术秸秆不同使用量研究
被引量:
1
4
作者
张翔
王继涛
曹淑娟
俞风娟
赵玮
温学萍
机构
宁夏园艺技术推广站
宁夏永宁县农业技术推广服务中心
出处
《宁夏农林科技》
2017年第2期9-11,共3页
文摘
在日光温室中应用行下式玉米秸秆生物反应堆技术,分析了不同用量对温室内2~4月15 cm的地温、生育期、植株生长势、果实性状及产量的影响,并筛选出了此项技术玉米秸秆最佳使用量,为大面积示范推广提供了科学依据。
关键词
秸秆生物反应堆技术
行下式
玉米秸秆
不同用量
Keywords
Straw biological reactor technology
under-row
Corn straw
Different usages
分类号
S626 [农业科学—园艺学]
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职称材料
题名
日光温室番茄秸秆生物反应堆技术研究
5
作者
张利宝
苏保平
机构
宁夏永宁县农业执法大队
宁夏永宁县农业技术推广服务中心
出处
《宁夏农林科技》
2014年第8期30-31,共2页
文摘
对永宁县日光温室玉米秸秆、麦芠生物反应堆技术对番茄生长的影响进行了试验研究,结果表明:日光温室番茄生产中采用玉米秸秆行下式秸秆生物反应堆技术对番茄生长作用最明显,但是畸形果率较高(达2.9%,比CK高1.1%);采用麦芠行下式秸秆生物反应堆技术畸形果率达2.7%,比CK高0.9%,折合产量最高达40.6万kg/hm2。建议生产中可以采用麦芠行下式的秸秆反应堆栽培方式。
关键词
秸杆生物反应堆技术
行下内置式
发酵
畸形果
Keywords
Straw biological reactor technology
under-row
built-in
Fermentation
Abnormal fruit
分类号
S641.2 [农业科学—蔬菜学]
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职称材料
题名
玉米品种东单6531栽培技术及效益分析
6
作者
赵宝贵
机构
辽宁省农业发展服务中心
出处
《园艺与种苗》
CAS
2022年第10期66-67,80,共3页
文摘
该文重点介绍玉米新品种东单6531的特征特性,详细论述了品种栽培技术要点,分析了东单6531产生的经济效益、社会效益、生态效益及未来前景,为东单6531的推广应用提供有益的借鉴。
关键词
东单6531
膜下滴灌
早播免耕
宽窄行
Keywords
Dongdan 6531
Drip irrigation under plastic film
Early sowing
Wild and narrow row
分类号
S513 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于深度学习和高斯过程回归的玉米冠下视觉导航路径提取方法
张伟荣
陈学庚
齐江涛
周俊博
李宁
王硕
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
7
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职称材料
2
芝麻膜下滴灌适宜机械化种植参数的研究
张祎
汪强
赵莉
林勇翔
《热带农业科学》
2018
6
在线阅读
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职称材料
3
葡萄种植行向对覆膜越冬膜下温度的影响
李银芳
潘伯荣
阿迪力.吾彼尔
沈青林
方桂娟
李奇
马洪亮
辛和平
《干旱地区农业研究》
CSCD
北大核心
2017
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
行下式玉米秸秆生物反应堆技术秸秆不同使用量研究
张翔
王继涛
曹淑娟
俞风娟
赵玮
温学萍
《宁夏农林科技》
2017
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
日光温室番茄秸秆生物反应堆技术研究
张利宝
苏保平
《宁夏农林科技》
2014
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
玉米品种东单6531栽培技术及效益分析
赵宝贵
《园艺与种苗》
CAS
2022
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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