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基于卷积模型的农业问答语性特征抽取分析 被引量:13
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作者 张明岳 吴华瑞 朱华吉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期203-210,共8页
互联网农技推广社区每秒增衍问答数据近万组,这些海量数据具有隐性的词性、情感和冗余向量特征,实现数据聚合与数据块消减是该领域的难题。提出了一种基于卷积神经网络的农业问答情感极性特征抽取分析模型,结合农业分词字典,对数据集进... 互联网农技推广社区每秒增衍问答数据近万组,这些海量数据具有隐性的词性、情感和冗余向量特征,实现数据聚合与数据块消减是该领域的难题。提出了一种基于卷积神经网络的农业问答情感极性特征抽取分析模型,结合农业分词字典,对数据集进行分词后使用Skip-gram模型转换为256维的词向量,利用批规范后的卷积神经网络对数据集进行训练,从而得到用于识别农技推广社区问答词性情感相似性的神经网络模型参数。试验结果表明,该方法能够准确识别测试样例集中的冗余队列,与其他5种文本分类方法进行比较,各项指标优势明显,针对测试集的语性特征抽取准确率达到82. 7%。 展开更多
关键词 农业信息分类 特征提取 自然语言处理 卷积神经网络
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面向复杂工作流的农业科研协同办公平台设计 被引量:2
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作者 李昀 吴华瑞 +2 位作者 顾静秋 杨宝祝 朱华吉 《农业与技术》 2019年第22期6-11,共6页
随着计算机的普及和信息化技术的高速发展,协同办公系统在商务领域得到了广泛应用,但在农业领域尤其是农业科研领域的应用较少。与商务领域不同的是,农业科研领域具有截然不同的工作流程和协同办公模式。若套用现成的商业OA系统会出现... 随着计算机的普及和信息化技术的高速发展,协同办公系统在商务领域得到了广泛应用,但在农业领域尤其是农业科研领域的应用较少。与商务领域不同的是,农业科研领域具有截然不同的工作流程和协同办公模式。若套用现成的商业OA系统会出现很多功能的缺陷和流程设计的不匹配,文章提出的农业科研协同办公平台,满足农业科研对平台各个子系统的信息共享和数据独立,同时对办公痕迹进行持久化保存,满足科研工作快速、精准、高效的办公流程。 展开更多
关键词 科研办公 协同办公 工作流 流程管理 农业现代化
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智慧设施园艺研究进展与前沿热点 被引量:1
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作者 路鹏 郑文刚 +3 位作者 张钟莉莉 吕芯悦 史凯丽 刘长斌 《农业工程》 2025年第2期58-66,共9页
智慧设施园艺旨在将现代化技术应用于设施农业生产中,实现生产的自动化、数字化、网络化和智能化。为全面了解智慧设施园艺国内外研究动向、前沿和热点议题,采用文献计量学方法,以Web of Science中核心论文集为检索平台,依据2002—2022... 智慧设施园艺旨在将现代化技术应用于设施农业生产中,实现生产的自动化、数字化、网络化和智能化。为全面了解智慧设施园艺国内外研究动向、前沿和热点议题,采用文献计量学方法,以Web of Science中核心论文集为检索平台,依据2002—2022年智慧设施园艺领域781篇研究文献分析全球研究趋势、主要研究内容及前沿热点。结果表明,智慧设施园艺在2017年后迅速发展,2018—2022年发文量占发文总量的74.56%;总体上智慧设施园艺呈现以农学和工程学为主导的多学科交叉研究方向,发文量最多的5个国家依次为中国、美国、韩国、西班牙和意大利;我国发文量进入世界前15的机构有中国农业大学、农业农村部、中国科学院、南京农业大学和北京市农林科学院,占前15机构发文量的32.34%;聚类分析发现,智慧设施园艺研究聚焦于基于自动化技术的水肥管控和机器人作业,基于物联网监测耦合机器学习和视觉技术的作物生长监测,以及温室能源管理系统,其中计算机视觉技术作为一项涉及模式识别、图像处理和机器学习的技术,实现设施园艺作物生长监测、病虫害识别及品质监测等,是近年来智慧设施园艺研究的前沿热点。 展开更多
关键词 智慧设施园艺 文献计量学 计算机视觉技术 智能化 智慧农业 设施农业
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智能灌溉技术研究进展与实践
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作者 孙蕊卿 张石锐 +4 位作者 张来喜 郭建波 郭圆圆 郑文刚 张钟莉莉 《蔬菜》 2025年第7期1-11,共11页
在全球水资源短缺与农业用水需求持续增长矛盾日益加剧的背景下,智能灌溉通过物联网、大数据、人工智能等技术,实现了工程节水与信息节水的融合,为破解农业用水难题提供了新路径。通过梳理智能灌溉技术的发展需求及其在实时化感知、数... 在全球水资源短缺与农业用水需求持续增长矛盾日益加剧的背景下,智能灌溉通过物联网、大数据、人工智能等技术,实现了工程节水与信息节水的融合,为破解农业用水难题提供了新路径。通过梳理智能灌溉技术的发展需求及其在实时化感知、数据化决策、精准化管控及个性化服务等环节的系统组成及研究进展,剖析了该技术在提升作物生产效率、推进生产管理少人化及促进农业绿色发展等方面的优势,并结合作物生产实践案例论证了智能灌溉技术的节水节工增产效益;同时,在分析当前技术装备高成本、农艺农技融合度不足,复合型人才缺乏等现实挑战的基础上,对智能灌溉在多元感知、智能决策与装备标准建设等方面的发展趋势进行科学展望,以期为推动农业水资源高效利用提供理论支撑与实践参考。 展开更多
关键词 智能灌溉 人工智能 物联网 实时感知 灌溉决策 智慧管控平台
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大型联合收割机制造过程质量数据库构建研究 被引量:1
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作者 李毅朗 吴华瑞 顾静秋 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第7期189-196,共8页
为解决我国大型联合收割机制造质量数据管理无序、质量问题可追溯性差等问题,基于质量BOM(也称QBOM,Quality Bill of Material)研究质量数据管理方法,通过分析质量BOM与其他BOM成员关系,构建制造质量BOM体系数据模型,并以此为基础构建... 为解决我国大型联合收割机制造质量数据管理无序、质量问题可追溯性差等问题,基于质量BOM(也称QBOM,Quality Bill of Material)研究质量数据管理方法,通过分析质量BOM与其他BOM成员关系,构建制造质量BOM体系数据模型,并以此为基础构建大型联合收割机制造质量数据库。基于多色集理论研究数据库视图创建及权限管理方案,最终开发制造质量信息平台,为大型联合收割机制造质量追溯、管理提供数据支撑。 展开更多
关键词 大型联合收割机 制造质量 质量BOM 数据库设计 信息平台
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TLBO-ELM模型的番茄灰霉病高光谱潜育期诊断 被引量:2
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作者 张燕 吴华瑞 朱华吉 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2969-2975,共7页
番茄叶片在感染病害后首先发生的是内在生理反应,肉眼无法观察到。叶片从被感染到出现肉眼可见病斑期间,称为叶片病害潜育期。为了实现番茄叶片表面未见明显病斑的灰霉病潜育期诊断,对接种样本进行叶片编码、跟踪、采集所有编码叶片样本... 番茄叶片在感染病害后首先发生的是内在生理反应,肉眼无法观察到。叶片从被感染到出现肉眼可见病斑期间,称为叶片病害潜育期。为了实现番茄叶片表面未见明显病斑的灰霉病潜育期诊断,对接种样本进行叶片编码、跟踪、采集所有编码叶片样本1~8 d连续高光谱图像数据,建立番茄叶片样本时序高光谱数据集。采用跟踪的叶片样本出现肉眼可见病斑前几天同一位置区域的高光谱数据作为潜育期感兴趣区域进行检测分析。为了建立番茄叶片灰霉病潜育期诊断和不同病斑等级分类模型,采用基于教学优化算法(TLBO)优化极限学习机(ELM)的分类模型进行建模。通过TLBO算法优化ELM的输入权值和隐藏层的偏差,提高模型分类性能。利用高光谱成像系统在近红外高光谱波段388~1006 nm波段获取五个等级的感兴趣区域进行数据建模,共采样213个高光谱数据,其中,健康类(56个)、潜育期类(42个)、小病斑类(43个)、大病斑类(39个)和严重类(33个)。通过对比不同的光谱预处理方法,采用效果最好的小波滤波变换(DWT)对样本数据中每类数据分别滤波。DWT滤波后,在610~840 nm波段间五个等级光谱曲线能区分明显,共包含91个波长,波长数量较多。因此,采用竞争性自适应重加权抽样法(CARS)对采用DWT预处理后的光谱数据在610~840 nm波段重复3次优选特征波长,合并去除重复项后得到9个特征波段:694,696,765,767,769,772,778,838和840 nm。最后分别选取全波段FC、610~840 nm波段、CARS提取的9个特征波段建立3个分类模型FC-TLBO-ELM,DWT-TLBO-ELM,DWT-CARS-TLBO-ELM进行对比,其中DWT-CARS-TLBO-ELM检测精确度最高达100%,潜育期召回率100%,利用时间最短为0.0689 s,表明该模型可以实现番茄灰霉病潜育期高精度诊断和灰霉病病害程度高精度分类,为番茄灰霉病早期防治、精准施药提供理论依据。 展开更多
关键词 时序高光谱数据 灰霉病程度分类 潜育期诊断 极限学习机 教学优化算法
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围框淹灌仪器法测定土壤田间持水量试验研究 被引量:1
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作者 钟永红 吴勇 +3 位作者 杜森 姚丽 孟范玉 王彩绒 《农业工程》 2021年第10期80-85,共6页
田间持水量是重要的土壤水分常数之一,是开展墒情评价和旱情分析,指导科学灌溉不可缺少的基础信息。传统的土壤田间持水量测定方法操作复杂,给土壤墒情评价带来一定难度。通过将先进的无线土壤测量传感技术与传统的围框淹灌法相结合,提... 田间持水量是重要的土壤水分常数之一,是开展墒情评价和旱情分析,指导科学灌溉不可缺少的基础信息。传统的土壤田间持水量测定方法操作复杂,给土壤墒情评价带来一定难度。通过将先进的无线土壤测量传感技术与传统的围框淹灌法相结合,提出了一种基于无线传感器的新方法,利用“滑动平均含水量法”和“移动平均法”计算确定土壤田间持水量,并在陕西、北京、吉林和河北不同土壤类型的农田开展验证试验。结果表明,与传统环刀法相比,围框淹灌仪器法测定结果的平均相对误差为4.89%,不同质地土壤上测定结果均比较稳定,两种方法测定的田间持水量随土层深度的变化规律一致。围框淹灌仪器法测定土壤田间持水量具有可靠性和便捷实用性,是土壤墒情监测与评价的有效方法,适宜推广应用。 展开更多
关键词 围框淹灌仪器法 土壤田间持水量 土壤墒情 自动监测 滑动平均含水量法 土壤含水量动态
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基于云原生技术的土壤墒情监测系统设计与应用 被引量:16
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作者 于景鑫 杜森 +4 位作者 吴勇 钟永红 张钟莉莉 郑文刚 李文龙 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期165-172,共8页
该研究针对全中国尺度的土壤墒情监测需求,构建基于自动监测站原位监测与多源专题数据的土壤墒情数据获取感知技术体系,提出数据质量控制清洗策略并建立数据校正插补模型。系统基于云原生技术设计,将模块以微服务形式灵活开发部署,通过... 该研究针对全中国尺度的土壤墒情监测需求,构建基于自动监测站原位监测与多源专题数据的土壤墒情数据获取感知技术体系,提出数据质量控制清洗策略并建立数据校正插补模型。系统基于云原生技术设计,将模块以微服务形式灵活开发部署,通过容器技术打包运行独立实例,布设了墒情数据上报采集、可视化分析和数据挖掘应用等核心模块。依托空间分析和WebGL技术开发3D WebGIS数据分析功能模块,实现协同土壤墒情、土地利用、海拔高程等多源数据可视化分析与制图,深入挖掘数据价值,实现墒情估算和基于水量平衡的灌溉决策应用服务。系统已在中国21个省份得到应用,建立自动监测站970个,采集监测数据6000余万条,为用户掌握土壤墒情现状、指导农业节水灌溉、获取可靠科研数据等应用提供数据与技术服务。 展开更多
关键词 土壤墒情 监测 系统设计 数据感知 WEBGIS 深度学习
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采用组合增强的YOLOX-ViT协同识别温室内番茄花果 被引量:11
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作者 吕志远 张付杰 +3 位作者 魏晓明 黄媛 李晶晶 张钟莉莉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期124-134,F0003,共12页
番茄花果的协同识别是温室生产管理调控的重要决策依据,针对温室番茄栽培密度大,植株遮挡、重叠等因素导致的现有识别算法精度不足问题,该研究提出一种基于级联深度学习的番茄花果协同识别方法,引入图像组合增强与前端ViT分类网络,以提... 番茄花果的协同识别是温室生产管理调控的重要决策依据,针对温室番茄栽培密度大,植株遮挡、重叠等因素导致的现有识别算法精度不足问题,该研究提出一种基于级联深度学习的番茄花果协同识别方法,引入图像组合增强与前端ViT分类网络,以提高模型对于小目标与密集图像检测性能。同时,通过先分类识别、再进行目标检测的级联网络,解决了传统检测模型因为图像压缩而导致的小目标模糊、有效信息丢失问题。最后,引入了包括大果和串果在内的不同类型番茄品种数据集,验证了该方法的可行性与有效性。经测试,研究提出的目标检测模型的平均识别率均值(mean average precision,m AP)为92.30%,检测速度为28.46帧/s,其中对小花、成熟番茄和未成熟番茄识别平均准确率分别为87.92%、92.35%和96.62%。通过消融试验表明,与YOLOX、组合增强YOLOX相比,改进后的模型m AP提高了2.38~6.11个百分点,相比于现有YOLOV3、YOLOV4、YOLOV5主流检测模型,m AP提高了16.56~23.30个百分点。可视化结果表明,改进模型实现了对小目标的零漏检和对密集对象的无误检,从而达到了高精度的协同检测目标。研究成果为温室种植环境下的番茄生长识别提供参考。 展开更多
关键词 图像识别 深度学习 番茄 级联网络 YOLOX TRANSFORMER 协同检测 图像增强
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基于机器视觉和穿戴式设备感知的村镇老年人跌倒监测方法 被引量:8
10
作者 邓颖 吴华瑞 孙想 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期186-194,共9页
随着我国村镇老人独居比例日渐增加,加上村镇地区医疗机构分布稀疏,老人跌倒受伤常因发现和送治不及时导致伤损恶化甚至死亡,快速及时地发现是减少村镇独居老人跌倒致死的关键.本文开展了基于穿戴式设备感知体征数据和2D视频数据对老人... 随着我国村镇老人独居比例日渐增加,加上村镇地区医疗机构分布稀疏,老人跌倒受伤常因发现和送治不及时导致伤损恶化甚至死亡,快速及时地发现是减少村镇独居老人跌倒致死的关键.本文开展了基于穿戴式设备感知体征数据和2D视频数据对老人跌倒的情况进行多维数据融合监测分析和跌倒判定的技术方法研究.通过改进多参数跌倒图像识别算法,以核心位移速度、躯干水平角度、人体边框宽高比为参数进行了人体跌倒的判断分析.试验结果显示,基于随机森林和KNN的体征数据分析对跌倒行为预测的模型准确率均为0.77,但KNN的F1值相对前者高出2个百分点.本文基于openpose人体关键骨骼节点分析的跌倒识别准确率为0.79,加入基于Mask R-CNN的周边环境感知参数,改进后的模型识别准确率提升到0.85,而本文提出基于机器视觉和穿戴式设备感知数据融合的村镇老年人跌倒综合判断法,将图像数据和体征数据融合后采用BiLSTM模型训练分类,准确率达到0.90,显著提高了村镇老年人跌倒监测的准确性和可靠性.本文建立的人体跌倒监测方法还可以在保证准确率的同时,更好适用于我国村镇网络不稳定、数据传输通量较低的地区. 展开更多
关键词 摔倒检测 机器视觉 神经网络 机器学习 数据融合
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基于区域亮度矫正的番茄成熟度定量分级方法 被引量:6
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作者 张钟莉莉 何婷婷 +3 位作者 李志伟 史凯丽 刘长斌 郑文刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期195-204,共10页
针对现有番茄成熟度分级标准不统一,泛化性有待提高等问题,该研究提出一种基于区域亮度矫正的果面红色着色区域提取的方法。采用R-G法增强番茄表面的红色区域,利用Otsu分割方法提取表面着色区域,判断各着色区域的轮廓树结构以计算着色... 针对现有番茄成熟度分级标准不统一,泛化性有待提高等问题,该研究提出一种基于区域亮度矫正的果面红色着色区域提取的方法。采用R-G法增强番茄表面的红色区域,利用Otsu分割方法提取表面着色区域,判断各着色区域的轮廓树结构以计算着色区域面积占图像总面积的比例作为主要特征,构建多因子融合的随机森林模型以实现番茄成熟度的量化分级。同时,利用基于局部亮度均衡的图像快速修复方法以解决光照变化导致的番茄表面高亮度反射问题。结果表明:以番茄表面着色面积比成熟度评价指标的分级平均正确率为92.96%,相比传统颜色矩和颜色直方图作为评价指标时的分级准确率提高了6.53和20.6个百分点。高亮区域领域像素加权替代法可对番茄高亮区域亮度实现有效矫正,矫正后的未熟、半熟和成熟番茄图像的果面着色区域面积占番茄图像总面积的比例较矫正前提高了0.06、0.15和0.11,分级准确率分别提高了17.24、11.47和4.69个百分点。研究可为番茄成熟度的定量性分级提供决策基础。 展开更多
关键词 随机森林 像素 番茄成熟度 亮度矫正 红色着色区域提取
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基于Bayesian-XGBoost的生菜作物系数估算方法 被引量:3
12
作者 高海荣 张钟莉莉 +3 位作者 岳焕芳 张馨 郭瑞 李志伟 《山西农业科学》 2022年第10期1482-1488,共7页
准确估算作物系数(K_(c))对于计算作物蒸发蒸腾量(ET_(c)),实现精确有效的用水管理至关重要。为了及时掌握K_(c)的连续动态变化,进一步估算作物需水量来指导作物灌溉,采用超绿算法和最大类间方差法进行图像分割来提取生菜冠层覆盖度(PG... 准确估算作物系数(K_(c))对于计算作物蒸发蒸腾量(ET_(c)),实现精确有效的用水管理至关重要。为了及时掌握K_(c)的连续动态变化,进一步估算作物需水量来指导作物灌溉,采用超绿算法和最大类间方差法进行图像分割来提取生菜冠层覆盖度(PGC),并提出了基于贝叶斯优化XGBoost(Bayesian-XGBoost)的生菜K_(c)估算模型,为指导作物科学合理灌溉提供新途径。结果表明,全生育期内PGC呈先快速增长后趋于稳定的生长趋势,变化范围为10.38%~81.00%,日均增幅为1.56%,可有效反映K_(c)的变化趋势。以PGC作为输入所构建的Bayesian-XGBoost生菜K_(c)估算模型在迭代400次时达到最优估算效果,生菜幼苗期、莲座期、结球期的K_(c)分别为1.12、1.29和2.26,与实测值相比平均误差为2.13%。此外,进一步利用Penman-Monteith公式(PM公式)结合K_(c)估算模型实现了对生菜ET_(c)的实时计算,得到了秋茬种植期的生菜日均ET_(c)为2.38 mm/d。基于Bayesian-XGBoost的生菜K_(c)估算模型能够较好估算生菜K_(c)和作物需水量。 展开更多
关键词 盆栽生菜 作物系数 图像处理 贝叶斯优化 机器学习 作物蒸发蒸腾量
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4种常见土壤含水量传感器精度分析及评价 被引量:7
13
作者 余涵 谢德体 +4 位作者 骆云中 张钟莉 张石锐 李文龙 杨利红 《农业工程》 2019年第6期26-32,共7页
针对目前市面上不同传感器测定结果差异过大,导致农业生产中效率低下的问题,选取了市面上常见的4种土壤湿度传感器(编号为A、B、C和D),进行室内与田间试验,测试传感器的精度。试验结果表明,传感器B的测定结果与土壤真实含水量值最为接近... 针对目前市面上不同传感器测定结果差异过大,导致农业生产中效率低下的问题,选取了市面上常见的4种土壤湿度传感器(编号为A、B、C和D),进行室内与田间试验,测试传感器的精度。试验结果表明,传感器B的测定结果与土壤真实含水量值最为接近(综合误差为5.14%),而其他3种传感器测定值与真实含水量的差异较大(综合偏差均>9%)。此外,当测试环境变化时,传感器对于相同含水量土壤的测定结果会随之变化,传感器测定误差值也随之变化,特定条件下误差值变化相当明显。测试也表明传感器厂家对传感器的初步校正具有局限性,如果想得到更为精确的结果,对传感器再次进行针对校正是必不可少的。 展开更多
关键词 土壤墒情 传感器 对比分析
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基于改进Tiny-YOLOv5l算法的串型番茄定位与计数 被引量:1
14
作者 赵九霄 张馨 +2 位作者 史凯丽 李晶晶 李作麟 《食品与机械》 北大核心 2022年第12期79-86,共8页
目的:提高串型番茄分拣效率,减少误检、错检。方法:采集串型番茄图像数据集,通过数据增强扩充数据并提高模型的泛化性能,将YOLOv5l框架内的Bottleneck层中的3×3卷积替换为改进的SVM-MHSA层,通过将MHSA中softmax分类函数替换为更适... 目的:提高串型番茄分拣效率,减少误检、错检。方法:采集串型番茄图像数据集,通过数据增强扩充数据并提高模型的泛化性能,将YOLOv5l框架内的Bottleneck层中的3×3卷积替换为改进的SVM-MHSA层,通过将MHSA中softmax分类函数替换为更适用于串型番茄的SVM分类函数;将检测框架中剩余3×3卷积替换为深度可分离卷积,引入随机纠正线性单元提高网络训练收敛速度。结果:改进后的Tiny-YOLOv5l模型可有效实现串型单果识别定位、整串果实计数,检测框损失率由1.48%降低至1.34%,目标损失率由1.98%降低至1.73%,置信度损失降低了1.4%,精度由97.36%提升至98.89%,召回率由97.35%提升至98.56%。结论:Tiny-YOLOv5l算法更加精准且兼具轻量化,面对遮挡、背景干扰、光照变化、虚化等挑战具有较高的识别准确率,可为产后串型番茄分拣人员提供准确的单果位置信息以及整串果实数量信息。 展开更多
关键词 深度学习 分类函数 串型番茄 复杂场景
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基于实例分割的柑橘花朵识别及花量统计 被引量:29
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作者 邓颖 吴华瑞 朱华吉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期200-207,共8页
柑橘隔年结果现象严重,花量统计有助于果园的规划管理,并对产量预测有重要意义,但是柑橘单一植株花量巨大,花朵紧凑密集,花期树叶遮挡覆盖,对花量计算造成很大的阻碍。对此该研究提出基于实例分割的柑橘花朵识别与花量统计方法,以花期... 柑橘隔年结果现象严重,花量统计有助于果园的规划管理,并对产量预测有重要意义,但是柑橘单一植株花量巨大,花朵紧凑密集,花期树叶遮挡覆盖,对花量计算造成很大的阻碍。对此该研究提出基于实例分割的柑橘花朵识别与花量统计方法,以花期的柑橘树冠图像为样本进行花朵实例的识别及分割,通过对Mask R-CNN主体卷积部分和掩膜分支部分的优化,实现对复杂结构图像中密集小尺度柑橘花朵目标的高效检测、获取图像中可见花数量。结果显示,该方法花量识别神经网络的平均精度为36.3,花量计算误差为11.9%,对比未优化Mask R-CNN网络在训练和识别的时间效率上均有显著提升。该研究解决了柑橘花量统计难度高的问题,有助于柑橘早期测产和落花监测,并为花量控制提供决策依据。 展开更多
关键词 图像处理 目标检测 算法 花朵识别 花量计算 实例分割 残差神经网络
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基于深度学习的参考作物蒸散量预测模型 被引量:2
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作者 潘振华 刘子菡 +3 位作者 沈欣 张钟莉莉 史凯丽 张石锐 《山西农业科学》 2023年第8期942-952,共11页
为了科学准确预测参考作物蒸腾量(ET0),提高预测精度,减少输入变量的数量,从而降低智能节水灌溉系统的建设成本,采用深度学习和人工神经网络方法分别建立ET0智能预测模型,采用局部敏感性分析、模糊曲线和模糊曲面等方法研究ET0预测中各... 为了科学准确预测参考作物蒸腾量(ET0),提高预测精度,减少输入变量的数量,从而降低智能节水灌溉系统的建设成本,采用深度学习和人工神经网络方法分别建立ET0智能预测模型,采用局部敏感性分析、模糊曲线和模糊曲面等方法研究ET0预测中各输入变量对预测结果的影响,以影响因子大小为依据,构建8种不同气象因子输入组合,利用日照气象站的逐日气象资料,对采用不同方法和不同输入变量组合的预测模型进行训练和测试,并以彭曼公式的计算结果作为参考,对预测模型的性能进行评估。结果表明,在以完整变量作为预测输入时,深度学习预测模型R2为0.980,高于人工神经网络模型(0.963),获得了更高的预测精度;而在缺省输入变量的ET0预测中,深度学习预测模型的性能均优于人工神经网络,以平均温度和日照时数作为输入变量的深度学习预测模型R2仍达到0.935,表明在仅有少量气象参数的情况下,深度学习预测模型仍能获得较好的预测结果。综合分析R2、RMSE、RMSRE、MRE、MAPE等结果,若研究区域气候数据有限,采用输入组合分别为(n、T、RH、Tmin、Ws)和(n、T、RH、Ws)的深度学习模型预测,其结果与彭曼公式的计算结果相比,MAPE分别为8.753和8.404,R2均大于0.98,可以作为标准预测模型。 展开更多
关键词 参考作物蒸散量 深度学习 模糊曲线 模糊曲面 预测模型 决定系数
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