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基于BCE-YOLOv5的苹果叶部病害检测方法 被引量:9
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作者 曾晏林 +3 位作者 蔺瑶 费加杰 黎强 杨毅 《江苏农业科学》 北大核心 2023年第15期155-163,共9页
针对自然环境中,人工目视解译苹果叶部病害耗时耗力、人为主观因素强的问题。本研究提出了一种融合自注意力机制和Transformer模块的目标检测算法——BCE-YOLOv5,实现对自然环境下对苹果叶片病虫害的自动识别与检测。该算法首先使用Bot... 针对自然环境中,人工目视解译苹果叶部病害耗时耗力、人为主观因素强的问题。本研究提出了一种融合自注意力机制和Transformer模块的目标检测算法——BCE-YOLOv5,实现对自然环境下对苹果叶片病虫害的自动识别与检测。该算法首先使用BotNet、ConvNeXt模块分别替换Backbone网络和Neck网络的CSP结构,增加自注意力机制对目标的特征提取能力。通过将改进的CBAM引入YOLOv5的特征融合网络之后,使注意力机制对特征融合信息更加地关注。最后,用α-IoU损失函数替换IoU损失函数,使得网络在模型训练过程中收敛的更加稳定。BCE-YOLOv5算法在传统算法YOLOv5基础上平均精准率均值提升了2.9百分点,并且改进后的算法的模型大小和计算量较传统算法分别减小了0.2 M和0.9 GFLOPs。平均精度均值比YOLOv4s、YOLOv6s、YOLOx-s和YOLOv7模型分别高2.5、1.3、3.5、2.2百分点。该方法能快速准确识别苹果叶部病害,为苹果种植过程中提供智能化管理做参考。 展开更多
关键词 苹果 叶片病害 识别 注意力机制 YOLOv5 BOTNET ConvNeXt CBAM α-IoU
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基于量子行为花朵授粉算法优化LSTM模型 被引量:1
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作者 李汝嘉 +5 位作者 季荣彪 李亚东 孙晓海 陈娇娇 吴叶辉 王灿宇 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期1163-1178,共16页
针对传统花朵授粉算法(flower pollination algorithm, FPA)受初始参数影响较大、且易陷入局部最优解或算法无法收敛等问题,提出一种基于量子行为的花朵授粉算法(quantum-inspired flower pollination algorithm, QFPA).通过引入量子系... 针对传统花朵授粉算法(flower pollination algorithm, FPA)受初始参数影响较大、且易陷入局部最优解或算法无法收敛等问题,提出一种基于量子行为的花朵授粉算法(quantum-inspired flower pollination algorithm, QFPA).通过引入量子系统到FPA中,使授粉过程中的搜索更高效,从而提高全局搜索能力.此外,还引入轨迹分析,使种群能更好地逃离局部最优解,进一步降低误差.为验证该方法的有效性,先通过选定的几个基准函数对QFPA进行评估,然后采用评估效果最好的QFPA对长短期记忆网络(LSTM)模型超参数进行寻优,最后在用自适应噪声完备集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, CEEMDAN)算法去除噪声后的空气质量数据集上进行实验,并与其他几种常用的优化算法进行对比.实验结果表明:QFPA提高了优化算法的全局搜索能力和收敛性;QFPA-LSTM模型增强了长时间序列数据预测的准确性和效率,该模型预测的均方根误差为10.93μg/m^(3),为实际应用中的空气质量预测提供了可靠的解决方案. 展开更多
关键词 花朵授粉算法 量子行为花朵授粉算法 CEEMDAN算法 LSTM模型
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融合注意力机制的GAN病虫害图像超分辨率重建
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作者 费加杰 杨毅 +4 位作者 曾晏林 蔺瑶 黎强 张圣笛 《湖北农业科学》 2024年第9期204-209,共6页
收集咖啡和柑橘病虫害样本图片,利用TensorFlow深度学习框架,在原始SRGAN(Super-resolution generative adversarial networks)的超分辨率重建网络里加入了注意力模块,对重建图像视觉质量和峰值信噪比(PSNR)、结构化相似性(SSIM)指标进... 收集咖啡和柑橘病虫害样本图片,利用TensorFlow深度学习框架,在原始SRGAN(Super-resolution generative adversarial networks)的超分辨率重建网络里加入了注意力模块,对重建图像视觉质量和峰值信噪比(PSNR)、结构化相似性(SSIM)指标进行分析。结果表明,设计的模型和原始SRGAN模型对比之后峰值信噪比提高了2.23,结构相似性提高了7%。在细节纹理方面可以获得更好的视觉效果,重建后的图像识别准确率提高了约4.42个百分点。因此,设计的模型可以对小样本性质的植物病虫害样本进行扩充。 展开更多
关键词 超分辨率重建 注意力机制 病虫害 峰值信噪比(PSNR) 结构化相似性(SSIM)
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基于接触问题的面板竖缝对其应力变形的影响研究
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作者 杨昌文 +2 位作者 刘征辉 程阳 宋国苍 《农业工程》 2024年第8期128-137,共10页
在面板堆石坝结构中,面板是坝体的主要挡水结构,其一旦发生开裂变形会对整个坝体产生重要影响。而面板竖缝的设置对面板的应力变形起重要作用,分析面板竖缝对面板应力变形的影响具有重要意义。以云南省某面板堆石坝为案例,对面板与垫层... 在面板堆石坝结构中,面板是坝体的主要挡水结构,其一旦发生开裂变形会对整个坝体产生重要影响。而面板竖缝的设置对面板的应力变形起重要作用,分析面板竖缝对面板应力变形的影响具有重要意义。以云南省某面板堆石坝为案例,对面板与垫层之间设置接触面,并对面板设置竖缝,通过有限元软件对面板应力变形进行计算和分析。结果表明,面板设置竖缝后,面板挠度略大,面板应力减小,验证了面板设置竖缝可以适应面板变形,能够有效避免面板整体破坏情况。 展开更多
关键词 面板竖缝 无厚度单元 接触面 面板堆石坝 应力变形
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考虑尺寸效应的红黏土电阻率特性及其模型研究
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作者 杨昌文 彭光灿 +2 位作者 刘征辉 张钊 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第S01期67-72,共6页
【目的】探究不同尺寸土样对电阻率带来的影响。【方法】以云南地区红黏土为研究对象,制备不同含水率、干密度和几何尺寸的重塑红黏土,研究不同几何尺寸下电阻率特性变化关系,构建合理、可靠且适用于不同几何尺寸红黏土的电阻率模型。... 【目的】探究不同尺寸土样对电阻率带来的影响。【方法】以云南地区红黏土为研究对象,制备不同含水率、干密度和几何尺寸的重塑红黏土,研究不同几何尺寸下电阻率特性变化关系,构建合理、可靠且适用于不同几何尺寸红黏土的电阻率模型。【结果】相同条件下,电阻率随着含水率增加而降低,随着孔隙率增大而增大,随着体积含水率的增大而减小;几何尺寸的变化使土体孔隙结构和饱和度分布变化,引起电阻率变化,呈现几何尺寸增大,电阻率增大趋势;根据多元线性回归分析得到红黏土电阻率影响因素相关性依次为:几何尺寸、含水率、孔隙率;基于电阻率特性变化关系,构建适用于不同几何尺寸大小的电阻率体积含水率模型,该模型拟合精度高。【结论】该实验为高密度电法无损快速且经济的预估尺寸体积差异化的红黏土区域含水率提供途径与参考。 展开更多
关键词 电阻率 红黏土 体积含水率 几何尺寸 模型
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基于改进YOLOv5s的咖啡叶病虫害识别方法 被引量:1
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作者 刘金涛 李双 +4 位作者 李佳骏 蔺瑶 曾晏林 杨毅 《山东农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2023年第5期691-699,共9页
为了提高咖啡的质量和产量,实现咖啡叶病虫害高效精准检测,本文提出了一种基于改进YOLOv5s的咖啡叶病虫害识别方法。利用CARAFE上采样模块替换原始模型中的上采样模块,减少上采样过程中特征信息的损失,提升特征金字塔网络性能;在检测头... 为了提高咖啡的质量和产量,实现咖啡叶病虫害高效精准检测,本文提出了一种基于改进YOLOv5s的咖啡叶病虫害识别方法。利用CARAFE上采样模块替换原始模型中的上采样模块,减少上采样过程中特征信息的损失,提升特征金字塔网络性能;在检测头前端引入GAM全局注意力机制,提取空间和通道不同维度的交互信息,增强病虫害的识别能力;用高效解耦头(Decoupled Head)替换原始耦合头区分回归和分类,加快模型收敛和提高检测精度;结果显示,改进后的模型准确率、召回率和平均精度均值分别为91.6%、86.0%、91.4%;比原始YOLOv5s平均精度均值提升了2.9%,精确度和召回率分别提升了3.1%、2.7%;与当前主流的Faster R-CNN、SSD、YOLOv4-tiny、YOLOX和YOLOv7等模型相比,平均精度均值分别提升了8.2%、20.2%、37.7%、5.9%、9.7%。本文的方法对咖啡叶病虫害检测具有较高的准确率,可以为咖啡叶病虫害检测提供参考和依据。 展开更多
关键词 咖啡 病虫害 YOLOv5s
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一种改进的图像拼接技术及其在无人机病虫害检测中的应用
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作者 蔺瑶 曾晏林 +3 位作者 费加杰 黎强 杨毅 《云南师范大学学报(自然科学版)》 2023年第1期34-39,共6页
为解决ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)算法提取的特征点分布不均匀且可能重叠的问题,在ORB算法的基础上引入了四叉树结构实现特征点均匀分配,使用KNN算法进行特征点粗略匹配,通过RANSAC算法去除虚假匹配点以获得完整的病虫害图像... 为解决ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)算法提取的特征点分布不均匀且可能重叠的问题,在ORB算法的基础上引入了四叉树结构实现特征点均匀分配,使用KNN算法进行特征点粗略匹配,通过RANSAC算法去除虚假匹配点以获得完整的病虫害图像.实验结果表明,与ORB算法和SIFT相比,新算法匹配精度分别提高了8%以上和3%以上. 展开更多
关键词 ORB算法 四叉树 RANSAC算法 无人机 病虫害
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基于YOLOv5改进的咖啡叶片病虫害检测研究
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作者 蔺瑶 +3 位作者 曾晏林 费加杰 黎强 杨毅 《安徽农业科学》 CAS 2023年第13期221-226,共6页
为准确识别自然条件下的咖啡叶片病虫害,提出一种基于YOLOv5改进的目标检测算法。该方法通过在主干网络融入ConvNext网络和ECA注意力机制来优化相关网络模型,提高了网络特征提取能力,更好解决了鲁棒性差和对遮挡目标与小目标的漏检问题... 为准确识别自然条件下的咖啡叶片病虫害,提出一种基于YOLOv5改进的目标检测算法。该方法通过在主干网络融入ConvNext网络和ECA注意力机制来优化相关网络模型,提高了网络特征提取能力,更好解决了鲁棒性差和对遮挡目标与小目标的漏检问题。结果表明,该方法的检测精度均值(mAP)达到了94.13%,检测速度和精度都具有良好效果,同时模型大小只有17.2 MB,可以满足边缘设备的运行条件。因此,改进后的YOLOv5算法可为自然环境下咖啡叶片病虫害识别提供技术支撑,满足实时目标检测的实际应用需求。 展开更多
关键词 咖啡病虫害 YOLOv5 ECA注意力机制 ConvNext网络 改进YOLO
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