用机器视觉技术获取棉花叶片叶绿素浓度 被引量：52

1

作者 王克如 李少昆 +4 位作者 王崇桃 杨蕾 谢瑞芝 高世菊 柏军华 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期34-40,共7页

运用机器视觉技术获取棉花叶片颜色特征，建立棉花叶片叶绿素测定模型。研究表明：（1）RGB颜色系统的B／R、色度坐标b、b／r值及HIS彩色系统中的饱和度S值均与棉叶叶绿素含量显著或极显著相关，可用于测定叶片叶绿素浓度；（2）棉花叶... 运用机器视觉技术获取棉花叶片颜色特征，建立棉花叶片叶绿素测定模型。研究表明：（1）RGB颜色系统的B／R、色度坐标b、b／r值及HIS彩色系统中的饱和度S值均与棉叶叶绿素含量显著或极显著相关，可用于测定叶片叶绿素浓度；（2）棉花叶片正、背面RGB、HIS颜色系统的颜色特征值与叶绿素浓度的相关性高度一致，且叶片背面的颜色特征值与叶绿素浓度之间的相关性更高；（3）基于机器视觉技术建立和筛选出了6组棉叶叶绿素含量预测模型，预测误差在7．8％～13．65％之间。为棉花生长的快速监测提供了依据。 展开更多

关键词 机器视觉 RGB HIS 棉花叶片 叶绿素浓度

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作物病虫害遥感监测研究进展 被引量：31

2

作者 陈兵 李少昆 +3 位作者 王克如 柏军华 隋学艳 白彩云 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期57-63,共7页

近年来,随着信息技术的迅速发展,遥感作为一种快速监测手段已经被运用到作物病虫害监测中。本文阐述了作物病虫害遥感监测的基本原理及特点,重点介绍了国内外在其技术方法上的研究进展,提出了生产应用中的技术流程。进一步分析了当前本... 近年来,随着信息技术的迅速发展,遥感作为一种快速监测手段已经被运用到作物病虫害监测中。本文阐述了作物病虫害遥感监测的基本原理及特点,重点介绍了国内外在其技术方法上的研究进展,提出了生产应用中的技术流程。进一步分析了当前本领域研究中的难点,展望了其应用前景,以期为棉花病虫害遥感监测研究提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 作物 病虫害 遥感 技术方法

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基于TM影像光谱指数的棉花病害严重度估测 被引量：9

3

作者 陈兵 李少昆 +5 位作者 王克如 苏毅 陈江鲁 金秀良 吕银亮 刁万英 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期451-457,共7页

通过获取多时相试验区TM影像和大田同步调查棉花黄萎病,将TM影像光谱指数与病害严重度进行相关分析,建立棉花病害严重度估测模型.结果表明:随着病害严重度的增加,TM影像光谱指数B2,B4,SATVI,OSAVI,MSAVI,TSAVI,SVNSWI,SNSWIa,SNSWIb,SVN... 通过获取多时相试验区TM影像和大田同步调查棉花黄萎病,将TM影像光谱指数与病害严重度进行相关分析,建立棉花病害严重度估测模型.结果表明:随着病害严重度的增加,TM影像光谱指数B2,B4,SATVI,OSAVI,MSAVI,TSAVI,SVNSWI,SNSWIa,SNSWIb,SVNI,DNSIa,DNSIb,NDSWIa,NDSWIb,RNSWIa,RNSWIb,DVNI,EVI,TVI,SAVI,DVI,NDVI,RVI和PVI逐渐减小,B1,B3,B7和RI逐渐增加,NDGI呈现先增后降的趋势,而B5呈现先降后增的趋势.病害严重度与TM影像光谱指数B1,B3和RI均呈极显著正相关,与B4,OSAVI,MSAVI,TSAVI,SVNSWI,SNSWIa,SNSWIb,SVNI,DNSIa,DNSIb,NDSWIa,NDSWIb,RNSWIa,RNSWIb,DVNI,EVI,TVI,NDGI,SAVI,DVI,NDVI,RVI和PVI均呈极显著负相关,与SATVI呈显著负相关,与B2,B5和B7均未达显著相关.建立的8个TM影像光谱指数估算棉花黄萎病模型均通过显著性检验,且以DVI和DNSIb为自变量的线性模型精度最高,表明利用多时相TM卫星影像光谱指数进行棉田病害定量诊断是可行的. 展开更多

关键词 棉花 病害严重度 TM影像 光谱指数 估测模型

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利用光谱红边参数监测黄萎病棉叶叶绿素和氮素含量 被引量：20

4

作者 陈兵 韩焕勇 +7 位作者 王方永 刘政 邓福军 林海 余渝 李少昆 王克如 肖春华 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期319-329,共11页

以黄萎病胁迫下棉花叶片为试验材料, 分析感染病害棉叶叶绿素（Chl）含量和氮素含量（LNC）与光谱红边参数间的关系, 建立病害棉叶Chl含量和LNC的光谱红边参数诊断模型。结果表明：（1）随着病情加重, 棉叶Chl a、Chl b、Chl a＋b和LNC... 以黄萎病胁迫下棉花叶片为试验材料, 分析感染病害棉叶叶绿素（Chl）含量和氮素含量（LNC）与光谱红边参数间的关系, 建立病害棉叶Chl含量和LNC的光谱红边参数诊断模型。结果表明：（1）随着病情加重, 棉叶Chl a、Chl b、Chl a＋b和LNC逐渐减小, 其中Chl a下降最快, Chl b下降最慢；（2）黄萎病叶片光谱反射率在可见光区（400~700 nm）, 近红外光区（700~1300 nm）和短波红外光区（1300~2500 nm）呈现逐渐上升趋势, 在520~680 nm间达极显著（P〈0.01）；光谱吸收率在可见光区和短波红外光区呈现逐渐下降的趋势, 达极显著（P〈0.01）, 在近红外光区呈现先升后降的趋势。（3）病害棉叶红边位置（REP）、红边振动幅（Dr）、红谷位置（Lo）、红边深度（Depth672）和红边面积（Area672）的值均减小, 红边宽度（Lwidth）的值增加, 且Area672减小的幅度最大, Dr减小的幅度最小, Lwidth增加的幅度较大；（4）病害棉叶Chl a含量、Chl b含量、Chl a＋b含量和LNC均与红边参数REP、Lo、Depth672和Area672呈极显著正相关, 与Lwidth呈极显著负相关, 与Dr未达显著相关；（5）利用红边参数建立的棉叶Chl含量和LNC的诊断模型均达极显著（P〈0.01）, 其中以Area672为自变量建立的病害棉叶Chl a、Chl a＋b和LNC的诊断模型和Lo为自变量建立的Chl b诊断模型的精度最高, 能很好的诊断病害棉叶Chl含量和LNC。 展开更多

关键词 棉花 病害胁迫 高光谱 叶绿素含量 氮素含量 诊断模型

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蚜虫胁迫下棉叶光谱特征及其遥感估测 被引量：14

5

作者 陈兵 王克如 +3 位作者 李少昆 竞霞 陈江鲁 苏毅 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期3093-3097,共5页

在棉蚜危害棉花的主要生育期测试蚜害后不同严重度叶片的理化参数和光谱,分析并比较了不同时期、不同品种蚜害棉叶理化参数和光谱反射率特征,确定了蚜害棉叶光谱敏感波段,建立了蚜害棉叶严重度估测模型。结果表明:蚜害棉叶的理化参数和... 在棉蚜危害棉花的主要生育期测试蚜害后不同严重度叶片的理化参数和光谱,分析并比较了不同时期、不同品种蚜害棉叶理化参数和光谱反射率特征,确定了蚜害棉叶光谱敏感波段,建立了蚜害棉叶严重度估测模型。结果表明:蚜害棉叶的理化参数和光谱特征明显,蚜害棉叶平均厚度,含水量,温度和叶片CHL.b均增加,叶片而平均CHL.a,CHL.a+b和Cars含量减少。不同时期、不同品种蚜害棉叶光谱反射率在可见光均表现先升后降的特征,但不同品种蚜害棉叶在近红外波段反射率不同。434～727和648nm可分别作为蚜害棉叶的光谱敏感波段和最佳波段。基于敏感波段建立的蚜害棉叶遥感估测模型均达到显著相关,其中以(R1589-R648)/(R1589+R648)为自变量建立的估算模型精度最高,相对误差最小(0.128),可作为蚜害棉叶严重度最佳识别模型。该研究为遥感大面积监测棉花蚜虫提供了理论依据及参考。 展开更多

关键词 棉花 蚜虫 光谱特征 识别模型

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棉花黄萎病疑似病田的卫星遥感监测——以TM卫星影像为例 被引量：9

6

作者 陈兵 王克如 +9 位作者 李少昆 肖春华 王方永 苏毅 唐强 陈江鲁 金秀良 吕银亮 刁万英 王楷 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期129-139,共11页

研究TM卫星影像最佳时相(单一时相)对黄萎病疑似病害棉田诊断和分类的技术与方法,为棉花生产提供具有针对性的管理方案,对促进棉田均衡增产、增效具有重要的意义。本研究通过分析试验区多时相卫星影像及准同步地面调查数据,从中优选病... 研究TM卫星影像最佳时相(单一时相)对黄萎病疑似病害棉田诊断和分类的技术与方法,为棉花生产提供具有针对性的管理方案,对促进棉田均衡增产、增效具有重要的意义。本研究通过分析试验区多时相卫星影像及准同步地面调查数据,从中优选病害棉田卫星影像诊断的最佳波段和时相,对黄萎病疑似病害棉田分类并地面验证。结果表明,棉花的关键生育期,健康与病害棉田在TM影像上明显不同,由此建立病害棉田解译标志是可行的,TM4波段可作为病害棉田卫星监测的最佳波段,棉花盛铃期(7月下旬至8月中旬)可作为黄萎病卫星监测的最佳时相。基于上述分析,在病害发生的最佳时相,利用平行六面体监督分类方法将示范区黄萎病疑似病害棉田划分为健康、轻病和重病棉田,其中2年病害棉田的面积分别占29%和23%。2年黄萎病疑似病害棉田分类结果的总体精度和Kappa系数均高于85%。进一步制作的棉花病田专题图也很好地反映了棉田内部的病害情况。因此,可利用多时相遥感数据进行棉花黄萎病疑似病田的诊断。 展开更多

关键词 棉花 黄萎病 多时相 TM卫星 遥感监测

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9种胁迫条件下棉花叶片光谱特征及其识别研究 被引量：9

7

作者 陈兵 王琼 +2 位作者 肖春华 林海荣 邹楠 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期64-73,共10页

对不同胁迫条件下棉叶光谱特征进行比较研究,可为棉花胁迫类型识别提供理论依据。以田间获取的9种胁迫棉叶为材料,对9种胁迫叶片进行光谱测试,分析各自光谱特征差异,对其进行定性定量的识别。结果表明:黄萎病、枯萎病、干旱、缺氮、红... 对不同胁迫条件下棉叶光谱特征进行比较研究,可为棉花胁迫类型识别提供理论依据。以田间获取的9种胁迫棉叶为材料,对9种胁迫叶片进行光谱测试,分析各自光谱特征差异,对其进行定性定量的识别。结果表明:黄萎病、枯萎病、干旱、缺氮、红蜘蛛和角斑病棉叶光谱反射率形状和大小在全波段均发生了较大变化,蚜虫、冻害和盐害均变化较小。9种胁迫棉叶的光谱"绿峰"和"红边"均具有"单峰"现象,其中黄萎病、干旱、缺氮、枯萎病、红蜘蛛和角斑病2个"单峰"峰值均减小,"单峰"位置均发生"蓝移",而蚜虫、冻害和盐害基本不变。蚜虫棉叶的吸收波段位置、吸收深度、吸收面积略微增加,其他胁迫均减小,蚜虫棉叶吸收宽度略微减小,冻害棉叶吸收宽度基本不变,盐害棉叶吸收宽度先增后减,其他胁迫棉叶的吸收宽度均增加。不同胁迫棉叶的14个光谱特征参数表现出一定的规律,建立相应的判别式可有效对不同胁迫棉叶进行准确识别。因此,利用光谱技术进行棉花叶片不同胁迫诊断是可行的。 展开更多

关键词 棉花 叶片 胁迫 高光谱 识别

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不同作物与棉花间作对棉纤维品质的影响 被引量：16

8

作者 党小燕 刘建国 +4 位作者 帕尼古丽.阿汗别克 王江丽 危常州 张立祯 李隆 《中国棉花》 北大核心 2011年第12期18-20,共3页

采用花生、大豆、鹰嘴豆、洋葱、萝卜、线辣椒与棉花间作,分析间作对棉花品质的影响;与单作相比,棉花与洋葱间作能显著地提高棉花纤维上半部平均长度,且达到了5%的显著水平;棉花与线辣椒、鹰嘴豆、花生间作,纤维麦克隆值显著地高于单作... 采用花生、大豆、鹰嘴豆、洋葱、萝卜、线辣椒与棉花间作,分析间作对棉花品质的影响;与单作相比,棉花与洋葱间作能显著地提高棉花纤维上半部平均长度,且达到了5%的显著水平;棉花与线辣椒、鹰嘴豆、花生间作,纤维麦克隆值显著地高于单作,但均处于同一分级范围之内;间作体系对棉花纤维的断裂比强度、整齐度指数、伸长率、反射率、纺纱均匀性指数都没有影响。 展开更多

关键词 棉花 间作 纤维上半部平均长度 麦克隆值 断裂比强度

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基于光谱红边参数的棉花黄萎病叶片氮素含量诊断研究 被引量：8

9

作者 陈兵 王方永 +7 位作者 韩焕勇 刘政 邓福军 林海 余渝 李少昆 王克如 肖春华 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期254-261,共8页

以黄萎病胁迫下棉花叶片为供试材料,分析了黄萎病棉叶氮素含量(LNC)与光谱红边参数间的关系,建立了黄萎病棉叶LNC(Leaf nitrogen content)的光谱红边参数诊断模型。结果表明:(1)随着黄萎病严重程度的增加,棉叶LNC逐渐减小,且差异显著;(2... 以黄萎病胁迫下棉花叶片为供试材料,分析了黄萎病棉叶氮素含量(LNC)与光谱红边参数间的关系,建立了黄萎病棉叶LNC(Leaf nitrogen content)的光谱红边参数诊断模型。结果表明:(1)随着黄萎病严重程度的增加,棉叶LNC逐渐减小,且差异显著;(2)黄萎病棉叶红边参数红边位置(REP)、红边振幅(Dr)、红谷位置(Lo)、红边深度(Depth672)和红边面积(Area672)均减小,红边宽度(Lwidth)增加,且Area672的值减小的幅度最大,Dr减小的幅度最小,Lwidth的值增加的幅度较大;(3)黄萎病棉叶LNC含量均与红边参数REP、Lo、Depth672和Area672呈极显著正相关,与Lwidth呈极显著负相关,与Dr未达显著相关;(4)基于红边参数建立的黄萎病棉叶LNC含量的诊断模型均达到极显著水平(P<0.01),其中以Area672为自变量建立的黄萎病棉叶LNC的诊断模型的精度最高,R2超过0.7,RMSE小于0.6,RE小于0.007,能很好地诊断黄萎病棉叶LNC。 展开更多

关键词 棉花 黄萎病 胁迫 高光谱 红边参数 氮素含量 诊断模型

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基于宽范围动态植被指数的棉花冠层覆盖度监测 被引量：7

10

作者 陈江鲁 王克如 +9 位作者 李少昆 肖春华 陈兵 王方永 金秀良 吕银亮 刁万英 王琼 王楷 何晟国 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期265-271,共7页

旨在利用宽范围动态植被指数对棉花冠层覆盖度进行监测,解决传统的利用归一化差值植被指数对冠层覆盖度较高时监测不准确(饱和)的问题。采用高光谱仪获取棉花不同时期不同覆盖度的冠层光谱反射率,通过对构成归一化差值植被指数的近红外... 旨在利用宽范围动态植被指数对棉花冠层覆盖度进行监测,解决传统的利用归一化差值植被指数对冠层覆盖度较高时监测不准确(饱和)的问题。采用高光谱仪获取棉花不同时期不同覆盖度的冠层光谱反射率,通过对构成归一化差值植被指数的近红外波段反射率引入系数α来提高修正后的植被指数随棉花覆盖度变化的动态范围。当利用权重系数0.1≤α≤0.2对近红外波段反射率调整之后,新形成的宽范围动态植被指数用于监测不同覆盖度棉花时未出现"饱和"现象。利用宽范围动态植被指数建立的棉花覆盖度监测模型的决定系数r2>0.948,对棉花冠层覆盖度进行监测,可以解决传统的归一化差值植被指数对冠层覆盖度较高时监测不准确(饱和)的问题,提高了植被指数对棉花冠层覆盖度监测的精度。 展开更多

关键词 棉花 覆盖度 高光谱 宽范围动态植被指数 监测

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基于光谱参数的棉花叶面积指数监测和敏感性分析 被引量：7

11

作者 陈江鲁 王克如 +9 位作者 李少昆 肖春华 陈兵 王方永 金秀良 吕银亮 刁万英 王琼 王楷 何晟国 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期552-558,共7页

研究棉花冠层光谱参数对不同叶面积指数的响应,建立棉花叶面积指数光谱参数最佳估测模型,并对所选光谱参数进行敏感性分析。利用高光谱仪测定不同时期不同叶面积指数条件下的棉花冠层光谱反射率。结果表明,694 nm和1099 nm分别为可见光... 研究棉花冠层光谱参数对不同叶面积指数的响应,建立棉花叶面积指数光谱参数最佳估测模型,并对所选光谱参数进行敏感性分析。利用高光谱仪测定不同时期不同叶面积指数条件下的棉花冠层光谱反射率。结果表明,694 nm和1099 nm分别为可见光和近红外波段区域内与叶面积指数相关性最好的波段,并用于改进前人所建立的光谱参数;宽范围动态植被指数和比值植被指数与叶面积指数的拟合效果最好,估测模型的决定系数(r2)分别为0.8375和0.8324;此外,比值植被指数对棉花叶面积指数变化的敏感性大于宽范围动态植被指数。 展开更多

关键词 光谱参数 叶面积指数 估测模型 敏感性

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基于不同植被指数的棉花光合有效辐射吸收分量估算研究 被引量：3

12

作者 金秀良 李少昆 +6 位作者 王克如 肖春华 王方永 陈兵 陈江鲁 吕银亮 刁万英 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期447-453,共7页

通过开展小区棉花密度和水分对比试验,分析不同密度和水分处理的棉花整个生育期光合有效辐射吸收分量(FPAR)与光谱反射率的相关关系,建立棉花FPAR光谱估算模型。结果表明,棉花FPAR与选取的所有植被指数均呈极显著相关,其中绿度植被指数(... 通过开展小区棉花密度和水分对比试验,分析不同密度和水分处理的棉花整个生育期光合有效辐射吸收分量(FPAR)与光谱反射率的相关关系,建立棉花FPAR光谱估算模型。结果表明,棉花FPAR与选取的所有植被指数均呈极显著相关,其中绿度植被指数(GREENNDVI)和反射率比值(GMI)与FPAR的相关性最好,相关系数(r)分别为0.794和0.765。分别用GREENNDVI和GMI建立棉花FPAR的估算模型,其决定系数(r2)分别为0.657和0.633,均方根误差(RMSE)分别为0.089和0.093。研究表明,利用光谱特征参数可以有效地估算棉花整个生育期的FPAR。 展开更多

关键词 棉花 光合有效辐射吸收分量 植被指数 估算模型

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基于光谱参数估算滴灌小麦干物质氮肥偏生产力和农学效率 被引量：2

13

作者 刁万英 李少昆 +6 位作者 王克如 金秀良 陈兵 王方永 王琼 房林峰 肖春华 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期662-668,共7页

为了解应用遥感技术估测滴灌小麦氮肥利用效率的可行性,以新春17号、新春6号和新春22号为材料,通过大田试验,分析了不同施氮处理下小麦干物质氮肥偏生产力(RDN)和干物质氮肥农学效率(DMAEn)与光谱参数的相关关系,并建立小麦RDN和DMAEn... 为了解应用遥感技术估测滴灌小麦氮肥利用效率的可行性,以新春17号、新春6号和新春22号为材料,通过大田试验,分析了不同施氮处理下小麦干物质氮肥偏生产力(RDN)和干物质氮肥农学效率(DMAEn)与光谱参数的相关关系,并建立小麦RDN和DMAEn的光谱参数估算模型。结果表明,在分蘖、抽穗和开花期RDN与绿度植被指数和比值植被指数呈极显著正相关,在拔节和抽穗期DMAEn与土壤调整比值植被指数和归一化差值植被指数呈显著正相关。光谱参数估算模型的均方根误差为7.64～33.31,说明利用光谱参数可以有效地估算小麦氮肥利用效率。 展开更多

关键词 小麦 氮素评价指标 干氮比 干物质氮肥农学效率 光谱参量

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黄萎病棉叶光谱识别影响因素分析 被引量：1

14

作者 陈兵 王方永 +3 位作者 韩焕勇 刘政 肖春华 邹楠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期795-800,共6页

通过开展光谱测试试验,对黄萎病棉叶光谱测试影响因素进行准确性分析,明确各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度,优化其光谱测试方法。结果表明:黄萎病不同严重程度下,棉叶病症部位反射率形状和大小在所有波段均高于正常部位,差异显著... 通过开展光谱测试试验,对黄萎病棉叶光谱测试影响因素进行准确性分析,明确各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度,优化其光谱测试方法。结果表明:黄萎病不同严重程度下,棉叶病症部位反射率形状和大小在所有波段均高于正常部位,差异显著;白板做底板时棉叶光谱值在可见光波段略高于黑板,其他波段显著高于黑板;棉叶主茎叶影响较小,旁叶影响较大;相同或相邻叶位影响较小,不同叶位影响较大;正常叶叶位影响较小,病害叶叶位影响较大;棉叶背面光谱反射率在可见光波段高于正面,近红外波段呈先高后平再低的趋势,短波红外波段呈先高后低的趋势;不同测试时间,测试品种的棉叶光谱特征差异较小,单一条件下对病害识别的影响在可接受范围内;不同测试试验区的棉叶光谱特征差异很小,对病害识别基本无影响。各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度不同,结果可为作物病害光谱识别的研究人员提供参考。 展开更多

关键词 棉花 黄萎病 光谱识别 测试方法 影响因素

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