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基于改进DeblurGANv2模型的小麦条锈菌夏孢子离焦模糊显微图像复原方法
1
作者
雷雨
陈旭
+4 位作者
阮超
钱海明
李劲松
黄林生
赵晋陵
《农业机械学报》
北大核心
2025年第1期366-376,共11页
针对复杂工况下孢子捕捉设备显微成像易出现离焦模糊导致高频信息缺失和夏孢子边缘模糊等问题,提出了一种改进DeblurGANv2模型的小麦条锈菌夏孢子离焦模糊显微图像复原方法。首先,在DeblurGANv2模型特征融合模块后设计引入一个自底向上...
针对复杂工况下孢子捕捉设备显微成像易出现离焦模糊导致高频信息缺失和夏孢子边缘模糊等问题,提出了一种改进DeblurGANv2模型的小麦条锈菌夏孢子离焦模糊显微图像复原方法。首先,在DeblurGANv2模型特征融合模块后设计引入一个自底向上的5层特征增强模块,缩短浅层特征向深层特征的传播路径,增强不同尺度特征信息的相互融合,提升模型对高频和孢子边缘等信息的复原效果;同时,在特征提取主干网络部分引入卷积注意力机制(Convolutional block attention module,CBAM),在空间和通道2个维度增加夏孢子特征信息权重,提升模型对夏孢子的特征表达能力,丰富复原图像中夏孢子细节信息;最后,选取4种主流目标检测模型YOLO v5、Faster-R CNN、CenterNet和YOLO v8对复原前后的图像进行夏孢子检测,对比改进DeblurGANv2复原模型对检测性能的影响。试验结果表明,改进后DeblurGANv2复原模型均方误差、峰值信噪比和结构相似性指标分别为0.0014、28.88 dB、0.966,相较于原始DeblurGANv2模型性能分别提升17.65%、3.29%、0.35%;4种目标检测模型在结合改进DeblurGANv2复原模型去模糊后,检测性能指标均有不同程度提升,其中结合改进DeblurGANv2复原的YOLO v8模型性能表现最优,精确率、召回率、平均精度均值分别为96.1%、95.1%、97.7%,与直接使用YOLO v8检测模型相比,分别提升3.0、5.0、23.6个百分点,验证了本文提出的改进DeblurGANv2复原模型可复原出显微图像中离焦模糊夏孢子信息,显著提升了夏孢子目标检测模型检测性能,为气传小麦条锈菌夏孢子检测提供了技术支持。
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关键词
小麦条锈菌
显微图像
离焦模糊
孢子检测
图像复原
特征融合
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职称材料
嵌合ShuffleNetv2的小麦叶片条锈病检测YOLOv5s轻量化改进
2
作者
李劲松
许磊
钱海明
《农村科学实验》
2025年第14期157-159,共3页
针对常规深度学习训练模型结构复杂、参数量大、算力要求高,难以满足田间病害实时监测需求的问题,该研究提出了一种融合ShuffleNetv2轻量级网络的YOLOv5s改进方法。ShuffleNetv2通过通道混洗和通道分割技术,实现了速度与精度的最优权衡...
针对常规深度学习训练模型结构复杂、参数量大、算力要求高,难以满足田间病害实时监测需求的问题,该研究提出了一种融合ShuffleNetv2轻量级网络的YOLOv5s改进方法。ShuffleNetv2通过通道混洗和通道分割技术,实现了速度与精度的最优权衡。融合CSP(Cross-Stage Partial Connections)结构的部分模块,进一步降低了模型复杂度。试验结果表明,与原始YOLOv5相比,其网络参数量下降了44%,缩减至4.1×10^(6)。模型的检测速度提升至50.2 fps,相对于初始的41.3 fps,提高了21.55%。该方法适用于计算资源受限的野外便携式设备,为小麦叶片条锈病的实时检测提供了轻量化解决方案。
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关键词
小麦叶片条锈病
YOLOv5s
ShuffleNetv2
病害检测
轻量化改进
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职称材料
Ku频段全金属圆极化平板天线设计
3
作者
吴守天
郑治
郑雨阳
《雷达科学与技术》
北大核心
2021年第6期717-721,共5页
本文介绍一种Ku频段全金属圆极化平板天线的设计,采用多层金属波导腔体结构降低天线剖面,由上到下依次为辐射层、谐振层、功分馈电网络层,其中,辐射层为4×4个斜六边形开口波导腔体,将线极化信号扭转为圆极化波辐射;谐振层利用梅花...
本文介绍一种Ku频段全金属圆极化平板天线的设计,采用多层金属波导腔体结构降低天线剖面,由上到下依次为辐射层、谐振层、功分馈电网络层,其中,辐射层为4×4个斜六边形开口波导腔体,将线极化信号扭转为圆极化波辐射;谐振层利用梅花状波导腔体有效展宽了天线的阻抗带宽,功分馈电网络层为紧凑型一分四波导功分器。通过电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真设计,仿真结果表明,该天线相对阻抗带宽为21.8%,在工作频带内,驻波小于2,3 dB轴比带宽为5.4%,天线效率大于80%。根据仿真设计结果,加工了一套12×12单元天线阵列,对阵中天线单元进行测试,测试结果与仿真结果符合较好。
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关键词
高效率
高增益
圆极化
平板天线
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职称材料
题名
基于改进DeblurGANv2模型的小麦条锈菌夏孢子离焦模糊显微图像复原方法
1
作者
雷雨
陈旭
阮超
钱海明
李劲松
黄林生
赵晋陵
机构
安徽
大学互联网学院
安徽
大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程
研究
中心
天地
信息网络
研究院
(
安徽
)
有限公司
出处
《农业机械学报》
北大核心
2025年第1期366-376,共11页
基金
国家自然科学基金项目(32301701)
安徽省高等学校科学研究项目(2022AH050085)
+2 种基金
合肥市自然科学基金项目(202309)
合肥市关键共性技术研发“揭榜挂帅”项目(GJ2022QN06)
河南省重点研发专项(241111110800)。
文摘
针对复杂工况下孢子捕捉设备显微成像易出现离焦模糊导致高频信息缺失和夏孢子边缘模糊等问题,提出了一种改进DeblurGANv2模型的小麦条锈菌夏孢子离焦模糊显微图像复原方法。首先,在DeblurGANv2模型特征融合模块后设计引入一个自底向上的5层特征增强模块,缩短浅层特征向深层特征的传播路径,增强不同尺度特征信息的相互融合,提升模型对高频和孢子边缘等信息的复原效果;同时,在特征提取主干网络部分引入卷积注意力机制(Convolutional block attention module,CBAM),在空间和通道2个维度增加夏孢子特征信息权重,提升模型对夏孢子的特征表达能力,丰富复原图像中夏孢子细节信息;最后,选取4种主流目标检测模型YOLO v5、Faster-R CNN、CenterNet和YOLO v8对复原前后的图像进行夏孢子检测,对比改进DeblurGANv2复原模型对检测性能的影响。试验结果表明,改进后DeblurGANv2复原模型均方误差、峰值信噪比和结构相似性指标分别为0.0014、28.88 dB、0.966,相较于原始DeblurGANv2模型性能分别提升17.65%、3.29%、0.35%;4种目标检测模型在结合改进DeblurGANv2复原模型去模糊后,检测性能指标均有不同程度提升,其中结合改进DeblurGANv2复原的YOLO v8模型性能表现最优,精确率、召回率、平均精度均值分别为96.1%、95.1%、97.7%,与直接使用YOLO v8检测模型相比,分别提升3.0、5.0、23.6个百分点,验证了本文提出的改进DeblurGANv2复原模型可复原出显微图像中离焦模糊夏孢子信息,显著提升了夏孢子目标检测模型检测性能,为气传小麦条锈菌夏孢子检测提供了技术支持。
关键词
小麦条锈菌
显微图像
离焦模糊
孢子检测
图像复原
特征融合
Keywords
wheat stripe rust
microscopic image
defocused blurring
spore detection
image deblurring
feature fusion
分类号
S435.121.42 [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
嵌合ShuffleNetv2的小麦叶片条锈病检测YOLOv5s轻量化改进
2
作者
李劲松
许磊
钱海明
机构
天地
信息网络
研究院
(
安徽
)
有限公司
安徽
大学农业生态大数据分析与应用技术国家地方联合工程
研究
中心
出处
《农村科学实验》
2025年第14期157-159,共3页
基金
合肥市关键共性技术研发“揭榜挂帅”项目(GJ2022QN06)。
文摘
针对常规深度学习训练模型结构复杂、参数量大、算力要求高,难以满足田间病害实时监测需求的问题,该研究提出了一种融合ShuffleNetv2轻量级网络的YOLOv5s改进方法。ShuffleNetv2通过通道混洗和通道分割技术,实现了速度与精度的最优权衡。融合CSP(Cross-Stage Partial Connections)结构的部分模块,进一步降低了模型复杂度。试验结果表明,与原始YOLOv5相比,其网络参数量下降了44%,缩减至4.1×10^(6)。模型的检测速度提升至50.2 fps,相对于初始的41.3 fps,提高了21.55%。该方法适用于计算资源受限的野外便携式设备,为小麦叶片条锈病的实时检测提供了轻量化解决方案。
关键词
小麦叶片条锈病
YOLOv5s
ShuffleNetv2
病害检测
轻量化改进
分类号
S435.12 [农业科学—农业昆虫与害虫防治]
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职称材料
题名
Ku频段全金属圆极化平板天线设计
3
作者
吴守天
郑治
郑雨阳
机构
天地
信息网络
研究院
(
安徽
)
有限公司
出处
《雷达科学与技术》
北大核心
2021年第6期717-721,共5页
文摘
本文介绍一种Ku频段全金属圆极化平板天线的设计,采用多层金属波导腔体结构降低天线剖面,由上到下依次为辐射层、谐振层、功分馈电网络层,其中,辐射层为4×4个斜六边形开口波导腔体,将线极化信号扭转为圆极化波辐射;谐振层利用梅花状波导腔体有效展宽了天线的阻抗带宽,功分馈电网络层为紧凑型一分四波导功分器。通过电磁仿真软件Ansoft HFSS进行仿真设计,仿真结果表明,该天线相对阻抗带宽为21.8%,在工作频带内,驻波小于2,3 dB轴比带宽为5.4%,天线效率大于80%。根据仿真设计结果,加工了一套12×12单元天线阵列,对阵中天线单元进行测试,测试结果与仿真结果符合较好。
关键词
高效率
高增益
圆极化
平板天线
Keywords
high efficiency
high gain
circular polarization
planar antenna
分类号
TN821 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
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1
基于改进DeblurGANv2模型的小麦条锈菌夏孢子离焦模糊显微图像复原方法
雷雨
陈旭
阮超
钱海明
李劲松
黄林生
赵晋陵
《农业机械学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
嵌合ShuffleNetv2的小麦叶片条锈病检测YOLOv5s轻量化改进
李劲松
许磊
钱海明
《农村科学实验》
2025
0
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职称材料
3
Ku频段全金属圆极化平板天线设计
吴守天
郑治
郑雨阳
《雷达科学与技术》
北大核心
2021
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