期刊文献+
共找到24篇文章
< 1 2 >
每页显示 20 50 100
表示学习技术研究进展及其在植物表型中应用分析 被引量:10
1
作者 袁培森 李润隆 +2 位作者 任守纲 顾兴健 徐焕良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1-14,共14页
表示学习是一种将研究对象的内在信息表示为稠密低维实值向量的方法,其基本思路是找到对原始数据更好的表达。表示学习凭借其自动提取特征的能力,在处理大量人为先验理解有限的数据时表现出高效性。有监督以及无监督的表示学习模型在文... 表示学习是一种将研究对象的内在信息表示为稠密低维实值向量的方法,其基本思路是找到对原始数据更好的表达。表示学习凭借其自动提取特征的能力,在处理大量人为先验理解有限的数据时表现出高效性。有监督以及无监督的表示学习模型在文本、图像、三维点云等植物表型数据的分析研究中获得了运用。随着近年来数据量的迅速增长以及基因组学研究的快速发展,植物表型研究数据具有高通量、高精度等特征,表示学习模型在海量高维植物表型数据的分析任务中获得了关注。本文简述了表示学习的相关概念和表示学习技术研究进展,对有监督和无监督的表示学习模型进行对比分析,阐述了植物表型数据概念及其处理方法,重点从植物种类识别、病虫害检测分析、产量预测、基因研究和形态结构表型数据计算等方面,探讨了表示学习在植物表型中的研究应用意义及其存在的问题。最后,指出表示学习在植物表型应用中的发展方向:开发能够适用于分析不同种植物表型数据的表示学习模型,实现高整合度、高通用性的目标;提高表示学习模型的实时性及准确度,以增强其实用性;多模态表型数据的表示学习可为学科的交叉数据分析研究提供统一的数据视图。 展开更多
关键词 农业大数据 深度学习 表示学习 哈希学习 植物表型
下载PDF
基于RGB-D点云的田间原位玉米株高测量试验研究 被引量:8
2
作者 郭海 樊江川 +2 位作者 李英伦 郭新宇 毕春光 《农机化研究》 北大核心 2021年第10期102-109,共8页
为满足田间原位玉米株高的测量需求,避免破坏性取样后进行株高测量难以捕捉植株在自然环境下生长的真实情况与表型的动态变化,提出了一种基于RGB-D相机的田间原位玉米株高的测量方法。首先,通过RGB-D相机同时获取可见光图像和其对应的... 为满足田间原位玉米株高的测量需求,避免破坏性取样后进行株高测量难以捕捉植株在自然环境下生长的真实情况与表型的动态变化,提出了一种基于RGB-D相机的田间原位玉米株高的测量方法。首先,通过RGB-D相机同时获取可见光图像和其对应的深度信息,计算相机的内参,得到玉米植株的三维点云数据;其次,通过基于欧几里得距离的统计滤波算法和随机采样一致性算法(RANSAC)的阈值分割快速去除三维点云中的离群点、环境噪声及复杂的自然环境背景(包括土壤面和滴灌管等),并通过OBB包围盒验证滤波效果;最后,通过单株玉米植株分割,提出了一种基于俯视视角下玉米株高的测量方法,并计算出田间原位玉米的株高参数。试验中,在玉米快速生长期中选取两天的试验数据,其试验用5个品种的平均测量误差分别为1.47cm和2.70cm,均方根误差(RSME)分别为1.68cm和2.80cm,人工实测结果和算法测量结果进行线性拟合后得到待测系数R2分别为0.9831和0.9797。试验结果表明:利用RGB-D相机对田间原位玉米的表型测量与株高分析具有可行性,所提出的测量与计算方法最后获得的玉米株高参数具有较高的准确性,可以为玉米表型参数提取提供更为有效地技术手段。 展开更多
关键词 玉米 株高 植物表型 深度相机 点云数据 滤波
下载PDF
基于稀疏实例与位置感知卷积的植物叶片实时分割方法
3
作者 任守纲 朱勇杰 +2 位作者 顾兴健 武鹏飞 徐焕良 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期478-489,共12页
植物叶片分割在高通量植物表型数据获取任务中起着关键作用。目前,多数植物叶片分割方法专注于提高模型分割精度,却忽视模型复杂度和推理速度。针对该问题,本研究提出一种基于稀疏实例激活与有效位置感知卷积的实例分割模型(ePaCC-Spars... 植物叶片分割在高通量植物表型数据获取任务中起着关键作用。目前,多数植物叶片分割方法专注于提高模型分割精度,却忽视模型复杂度和推理速度。针对该问题,本研究提出一种基于稀疏实例激活与有效位置感知卷积的实例分割模型(ePaCC-SparseInst),实现植物叶片实时、精确分割。在ePaCC-SparseInst中引入1组稀疏实例激活图作为叶片对象表示方式,并使用二部图匹配算法实现预测对象与实例激活图的一一映射,从而避免了繁琐的非极大值抑制(Non-maximum suppression,NMS)运算,提高了模型的推理速度。此外,在实例分支中引入有效位置感知卷积(ePaCC)模块,在增大模型全局感受野的同时提高了模型的推理速度。在Komatsuna数据集上,ePaCC-SparseInst平均分割精度(AP)达到85.33%,每秒传输帧数达到43.52。在相同训练条件下,ePaCC-SparseInst的性能优于SparseInst、Mask R-CNN、CondInst等实例分割算法。此外在CVPPP A5数据集上,ePaCC-SparseInst较上述算法同样取得了更好的分割精度和推理速度。本研究提出的方法采用纯卷积的架构实现了叶片的实时分割,可以为在移动端或边缘设备上获取植物表型数据提供技术支持。 展开更多
关键词 实例分割 计算机视觉 植物表型 叶片分割
下载PDF
基于“双毯法”的植物叶态萎蔫辨识研究 被引量:1
4
作者 张新 高超 +1 位作者 Martin Kraft 赵燕东 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期322-328,共7页
为实现植物生命需水状况的无损检测,通过定量辨识植物叶态萎蔫特征反映植物亏水胁迫状况,基于分形理论"双毯法"定义了萎蔫指数LDBM,利用基于激光三角原理的三维激光扫描仪获取植物叶片表型点云数据,以西葫芦、秋葵、葫芦、南... 为实现植物生命需水状况的无损检测,通过定量辨识植物叶态萎蔫特征反映植物亏水胁迫状况,基于分形理论"双毯法"定义了萎蔫指数LDBM,利用基于激光三角原理的三维激光扫描仪获取植物叶片表型点云数据,以西葫芦、秋葵、葫芦、南瓜4种植物为研究对象,结合饱和水汽压差与光合有效辐射2种微环境参数,进行了植物叶态萎蔫定量辨识研究。试验分析了4种植物萎蔫指数LDBM的日变化曲线,证明LDBM用于表征叶态萎蔫状况是合理和可行的;分析了萎蔫指数LDBM与微环境参数的相关性,4种植物LDBM与饱和水汽压差相关系数均大于0.81,与光合有效辐射相关系数均大于0.71,与2种参数都有很强的正相关性;并且与基于离散时域傅里叶变换定义的萎蔫指数L2DFT进行了对比,LDBM与L2DFT呈负相关性,4种植物的相关系数均大于0.82,表明LDBM能够准确地定量表征叶态萎蔫。 展开更多
关键词 叶态萎蔫 双毯法 植物表型 三维激光扫描
下载PDF
紫花苜蓿半胱氨酸合酶基因MsSDCS-0植物GFP荧光表达载体构建与拟南芥转化
5
作者 赵菲佚 马家琦 +2 位作者 安建平 焦成瑾 马伟超 《天水师范学院学报》 2019年第2期7-11,共5页
半胱氨酸合成酶[Cysteine Synthase, CSase,也称为O-乙酰丝氨酸裂解酶,O-acetylserine(thiol)lyase,OAS-TL]在植物有机硫合成中起着关键的作用。本研究从已有中间克隆载体pBSCMsSDCS-0上获取已克隆的紫花苜蓿半胱氨酸合成酶基因MsSDCS-... 半胱氨酸合成酶[Cysteine Synthase, CSase,也称为O-乙酰丝氨酸裂解酶,O-acetylserine(thiol)lyase,OAS-TL]在植物有机硫合成中起着关键的作用。本研究从已有中间克隆载体pBSCMsSDCS-0上获取已克隆的紫花苜蓿半胱氨酸合成酶基因MsSDCS-0片段后,将其亚克隆于植物荧光表达载体pCAMBIA1205-GFPn上,成功构建了该基因成员的植物GFP表达载体pCAMBIA1205-GFPn-MsSDCS-0。pCAMBIA1205-GFPn-MsSDCS-0在野生型拟南芥(Col-0)原生质体瞬时表达确认MsSDCS-0定位于胞质中;此外,该载体对拟南芥Col-0转化表明:过表达该基因不会对植物的生长表型产生影响。本研究结果将为通过基因工程方式提高紫花苜蓿含硫氨基酸含量及该基因在植物体内功能后续研究提供基础。 展开更多
关键词 紫花苜蓿 半胱氨酸合成酶 植物GFP表达载体 亚细胞定位 植物表型
原文传递
叶绿素荧光技术在植物表型分析的研究进展 被引量:48
6
作者 岑海燕 姚洁妮 +3 位作者 翁海勇 徐海霞 朱月明 何勇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3773-3779,共7页
作物优良品种选育是实现作物优质高产的关键。现代育种方法需要获取植株的大量表型信息,最终选育出性状稳定的优良品种。近年来,高通量植物表型分析技术因其快速、无损、高效等优势,为筛选优良作物品种提供了技术保障,已成为农学、工程... 作物优良品种选育是实现作物优质高产的关键。现代育种方法需要获取植株的大量表型信息,最终选育出性状稳定的优良品种。近年来,高通量植物表型分析技术因其快速、无损、高效等优势,为筛选优良作物品种提供了技术保障,已成为农学、工程、计算机科学等多学科交叉研究的热点。其中,叶绿素荧光技术作为植物光合作用的探针,是研究植物逆境胁迫表型的有力工具之一,能够实现植物生物与非生物胁迫的高效分析,加快作物优良性状的筛选。该文旨在阐述叶绿素荧光技术的研究进展和发展趋势,主要介绍了叶绿素荧光技术的基本原理和成像系统、叶绿素荧光参数的分析和处理方法,总结了在植物表型分析研究中的应用情况,探讨了该技术目前存在的问题和改进的方法,进一步展望了叶绿素荧光技术在植物表型分析中的应用前景。 展开更多
关键词 叶绿素荧光技术 植物表型分析 生物胁迫 非生物胁迫 作物育种
下载PDF
基于多视角立体视觉的植株三维重建与精度评估 被引量:35
7
作者 胡鹏程 郭焱 +2 位作者 李保国 朱晋宇 马韫韬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期209-214,共6页
基于图像序列的植株三维结构重建是植物无损测量的重要方法之一。而对重建模型的精度评估方法大多基于视觉逼真程度和常规测量数据。该研究以精确的激光扫描三维模型为参照,采用豪斯多夫距离,从三维尺度上对基于图像序列的植株三维重... 基于图像序列的植株三维结构重建是植物无损测量的重要方法之一。而对重建模型的精度评估方法大多基于视觉逼真程度和常规测量数据。该研究以精确的激光扫描三维模型为参照,采用豪斯多夫距离,从三维尺度上对基于图像序列的植株三维重建模型进行精度评估。同时,从植株表型参数(叶片长、宽、叶面积)方面,对植株三维重建模型进行精度评估。结果表明,基于图像序列的三维重建模型精度较高,豪斯多夫距离在0~10 mm之间,各试验植株豪斯多夫距离大多小于4.0 mm,各植株表型参数与其对照值的R2均大于0.95,且两者的无显著性差异(P<0.05)。此植株三维结构重建方法能够应用于植物表型、基因育种、植物表型与环境互作等研究领域。 展开更多
关键词 图像重构 三维 立体视觉 图像序列 多视角 植株表型
下载PDF
基于RGB-D相机的单株玉米株高测量方法 被引量:24
8
作者 仇瑞承 苗艳龙 +3 位作者 季宇寒 张漫 李寒 刘刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期211-219,共9页
玉米株高是反映作物长势的重要指标。为了实现田间单株玉米株高的快速测量,提出了一种基于RGBDepth(RGB-D)相机的玉米株高测量方法。以拔节期玉米为观测对象,首先利用RGB-D相机获取田间玉米的彩色图像和深度图像。对玉米彩色图像进行灰... 玉米株高是反映作物长势的重要指标。为了实现田间单株玉米株高的快速测量,提出了一种基于RGBDepth(RGB-D)相机的玉米株高测量方法。以拔节期玉米为观测对象,首先利用RGB-D相机获取田间玉米的彩色图像和深度图像。对玉米彩色图像进行灰度化、二值化和去噪处理,提取出包含待测玉米的二值图像。利用改进的分水岭分割算法对玉米的灰度图像进行分割,对分割结果进行圆形拟合操作,定位玉米的中心区域。对玉米的二值图像进行骨架化处理,检测骨架的交叉点和末端点,确定玉米骨架的中心点,并检索其到末端点的最短路径。对各条路径的点云数据进行求差与比较,确定玉米的最高点,并对最高点附近的点云数据进行直方图统计,获得地面点。最后,通过计算玉米最高点和地面点的差值,实现单株玉米株高参数的测量。对玉米样本进行测试试验的结果表明:单株玉米株高的平均测量误差为1.62 cm,均方根误差(RMSE)为1.86 cm,测量精度满足实用要求。 展开更多
关键词 作物表型 RGB-D相机 株高 图像识别 点云处理
下载PDF
基于RGB-D相机的蔬菜苗群体株高测量方法 被引量:22
9
作者 杨斯 高万林 +3 位作者 米家奇 吴梦柳 王敏娟 郑立华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第B07期128-135,共8页
为实现工厂化育苗生产线上黄瓜苗群体株高的快速无损测量,提出一种基于RGB-D(RGB-Depth)相机的温室育苗盘中蔬菜苗株高参数原位测量方法。以黄瓜苗为观测对象,在苗的正上方0.75m处架设RGB-D相机,以获取黄瓜苗盘的俯视彩色图像、深度图... 为实现工厂化育苗生产线上黄瓜苗群体株高的快速无损测量,提出一种基于RGB-D(RGB-Depth)相机的温室育苗盘中蔬菜苗株高参数原位测量方法。以黄瓜苗为观测对象,在苗的正上方0.75m处架设RGB-D相机,以获取黄瓜苗盘的俯视彩色图像、深度图像以及彩色三维点云数据。在采集的俯视彩色三维点云中分割出单株幼苗点云集、并实现单株幼苗的定位是蔬菜苗群体株高原位测量的关键。根据RGB-D相机的成像原理,将滤波与聚类分割算法相结合,实现一种基于俯视的彩色三维点云数据处理方法,用于从穴盘幼苗群体点云集中分割出单株幼苗点云集。对黄瓜苗彩色三维点云数据的实验处理结果表明,条件滤波、颜色聚类以及统计滤波相结合的滤波算法能够更好地滤除土壤背景的点云集,欧氏距离聚类分割算法可以从滤除土壤背景后的点云中有效地分割出单株蔬菜苗点云集。最后,根据基于俯视的彩色三维点云数据的幼苗株高计算方法得出单株幼苗的株高。实验结果表明,黄瓜苗株高的平均测量误差为2.30mm,平均测量相对误差为7.69%,该结果可为苗期作物群体关键生长参数的提取提供有效的解决方案。 展开更多
关键词 工厂化育苗 无损测量 RGB-D相机 彩色三维点云 滤波 欧氏距离聚类
下载PDF
Determination of rice panicle numbers during heading by multi-angle imaging 被引量:20
10
作者 Lingfeng Duan Chenglong Huang +3 位作者 Guoxing Chen Lizhong Xiong Qian Liu Wanneng Yang 《The Crop Journal》 SCIE CAS CSCD 2015年第3期211-219,共9页
Plant phenomics has the potential to accelerate progress in understanding gene functions and environmental responses. Progress has been made in automating high-throughput plant phenotyping. However, few studies have i... Plant phenomics has the potential to accelerate progress in understanding gene functions and environmental responses. Progress has been made in automating high-throughput plant phenotyping. However, few studies have investigated automated rice panicle counting. This paper describes a novel method for automatically and nonintrusively determining rice panicle numbers during the full heading stage by analyzing color images of rice plants taken from multiple angles. Pot-grown rice plants were transferred via an industrial conveyer to an imaging chamber. Color images from different angles were automatically acquired as a turntable rotated the plant. The images were then analyzed and the panicle number of each plant was determined. The image analysis pipeline consisted of extracting the i2 plane from the original color image, segmenting the image, discriminating the panicles from the rest of the plant using an artificial neural network, and calculating the panicle number in the current image. The panicle number of the plant was taken as the maximum of the panicle numbers extracted from all 12 multi-angle images. A total of 105 rice plants during the full heading stage were examined to test the performance of the method. The mean absolute error of the manual and automatic count was 0.5, with 95.3% of the plants yielding absolute errors within ± 1. The method will be useful for evaluating rice panicles and will serve as an important supplementary method for high-throughput rice phenotyping. 展开更多
关键词 plant phenotypING RICE PANICLE NUMBER Multi-angle IMAGING Image analysis
下载PDF
基于RGB-D相机的玉米茎粗测量方法 被引量:18
11
作者 仇瑞承 张漫 +3 位作者 魏爽 李世超 李民赞 刘刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期170-176,共7页
为实现田间玉米茎粗的快速测量,提出了一种基于RGB-D(RGB-Depth)相机的玉米茎粗参数提取方法。以小喇叭口期玉米为观测对象,利用RGB-D相机获取田间玉米的彩色图像和深度图像。首先,根据玉米与背景的颜色差异,对图像进行自动阈值分割,提... 为实现田间玉米茎粗的快速测量,提出了一种基于RGB-D(RGB-Depth)相机的玉米茎粗参数提取方法。以小喇叭口期玉米为观测对象,利用RGB-D相机获取田间玉米的彩色图像和深度图像。首先,根据玉米与背景的颜色差异,对图像进行自动阈值分割,提取图像中感兴趣区域内的信息;利用形态学"开"操作剔除图像中的噪声,得到玉米茎杆的主干。其次,对茎杆主干进行骨架化操作,检测骨架的交叉点和末端点,确定茎杆的待测量部位。然后,对该部位的点云数据进行去噪、聚类、椭圆拟合操作,得到椭圆的长轴和短轴,获得玉米的茎粗。对20株玉米进行测试,结果表明:茎粗长轴的平均测量误差为3.31 mm,标准差为3.01 mm,平均测量相对误差为10.27%,茎粗短轴的平均测量误差为3.33 mm,标准差为2.39 mm,平均测量相对误差为12.71%。该研究可为作物表型参数的快速获取提供参考。 展开更多
关键词 测量 图像识别 农作物 作物表型 RGB-D相机 茎粗 点云拟合
下载PDF
基于三维点云的叶面积估算方法 被引量:18
12
作者 苏宝峰 刘易雪 +2 位作者 王琮 米志文 王方圆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期240-246,254,共8页
为实现低成本无损精确测定叶片面积,基于运动恢复结构算法获取点云,提出了一种融合叶片点云分割、表面重建及叶片面积无损估测等过程的植物叶片面积提取方法。首先,基于运动结构恢复算法,以智能手机获取的可见光图像重建植物的三维点云... 为实现低成本无损精确测定叶片面积,基于运动恢复结构算法获取点云,提出了一种融合叶片点云分割、表面重建及叶片面积无损估测等过程的植物叶片面积提取方法。首先,基于运动结构恢复算法,以智能手机获取的可见光图像重建植物的三维点云;其次,为了还原叶片表面形状,基于HSV颜色空间,使用阈值分割法去除叶片点云的噪点;使用K-means聚类算法对点云的三维坐标矩阵进行分类,实现单片叶片点云的分割;基于滚球算法重建叶片的表面网格模型;最后,通过计算网格面积求得叶片面积。与常规叶面积测定方法进行了对比,本文方法的计算结果与扫描叶片法测定值相比平均误差为1.21 cm^2,误差占叶片面积的平均百分比为4.67%;与叶形纸称量法测定值相比平均误差为1.41 cm^2,误差占叶片面积的平均百分比为6.05%。结果表明,本文方法成本低、精确度高,可满足植物叶片面积无损精确测定的需求。 展开更多
关键词 植物表型 叶面积 三维重建 点云处理 运动结构恢复算法
下载PDF
基于相位相关的温室番茄植株多模态三维重建方法 被引量:12
13
作者 孙国祥 汪小旵 +3 位作者 刘景娜 孙晔 丁永前 卢伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期134-142,共9页
为实现温室番茄植株多模态三维重建,解决多光谱反射率配准和多视角点云三维重建问题,基于相位相关原理将多光谱反射率配准至RGB-D图像坐标系中,建立了基于Kinect传感器测量位姿自主标定的多视角RGB-D图像三维重建方法,实现植株RGB三维... 为实现温室番茄植株多模态三维重建,解决多光谱反射率配准和多视角点云三维重建问题,基于相位相关原理将多光谱反射率配准至RGB-D图像坐标系中,建立了基于Kinect传感器测量位姿自主标定的多视角RGB-D图像三维重建方法,实现植株RGB三维点云模型和多光谱反射率点云模型重建,通过归一化灰度相似系数、配准区域光谱重叠率、互信息值3个指标客观评价二维多光谱图像配准质量,采用豪斯多夫距离客观评价植株三维点云重建精度。结果表明:30株温室番茄,每株4个重建视角,视角间隔为90°,配准区域光谱重叠率和归一化灰度相似系数的平均值分别为0.9206和0.9085,异源图像配准后互信息值比配准前互信息值平均提升了9.81%,植株冠层多光谱图像能够准确配准至深度坐标系,番茄植株三维重建点云距离集小于0.6cm的比例为78.39%,小于1.0cm的比例为91.13%,番茄距离集均值的平均值为0.37cm,表明植株三维点云模型重建精度较高,能够应用于温室番茄植株多模态三维重建。植株多模态三维模型是实现三维形态测量与生理诊断的关键要素,为高通量植株表型测量提供高效精准的测量方法,对植物表型组学等研究领域的发展具有重要的意义。 展开更多
关键词 图像重构 三维 立体视觉 相位相关 多模态 多光谱 三维重建 温室番茄 植物表型
下载PDF
基于多视角时间序列图像的植物叶片分割与特征提取 被引量:4
14
作者 娄路 吕惠 宋然 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期253-260,共8页
为了解决多种类植物在生长过程中不同时间点动态变化表型参数提取困难问题,提出了一种基于多视角时间序列图像和深度卷积神经网络Mask RCNN的植物茎叶实例分割方法,在拟南芥、玉米和酸浆属3种代表性植物上进行了实验。结果表明,训练得... 为了解决多种类植物在生长过程中不同时间点动态变化表型参数提取困难问题,提出了一种基于多视角时间序列图像和深度卷积神经网络Mask RCNN的植物茎叶实例分割方法,在拟南芥、玉米和酸浆属3种代表性植物上进行了实验。结果表明,训练得到的基于Mask-RCNN的植物分割模型对在不同生长时期的植物茎叶的识别精度(mAP_(0.5))大部分在70.0%以上,最高可以达到87.5%,模型通用性较好。同时,针对茎叶遮挡问题提出的基于多视角图像的跟踪算法,可进一步提高植物茎叶参数提取的准确率。本文提出的以茎叶为代表的植物器官分割和特征提取方法具有性能高效、成本低、通用性和扩展性好的优势,可为不同场景下植物全生长过程中的多表型参数提取提供参考。 展开更多
关键词 植物表型 实例分割 特征提取 Mask-RCNN 叶片计数 时间序列图像
下载PDF
基于作物表型的温室精准灌溉策略研究进展
15
作者 冯倩 尹义蕾 +6 位作者 王柳 王春辉 裴庆余 丁小明 张凌风 王晓丽 王会强 《节水灌溉》 北大核心 2023年第6期34-40,共7页
水分状况直接决定着温室作物的产量与品质,根据作物表型变化来反应其水分胁迫状况是当前研究的热点。作物表型参数综合考虑了由于土壤(或基质)水分减少和蒸腾蒸发需求量而引起水分胁迫的累积效应,据此可以更精确地判断作物水分胁迫水平... 水分状况直接决定着温室作物的产量与品质,根据作物表型变化来反应其水分胁迫状况是当前研究的热点。作物表型参数综合考虑了由于土壤(或基质)水分减少和蒸腾蒸发需求量而引起水分胁迫的累积效应,据此可以更精确地判断作物水分胁迫水平,进而为实现精准灌溉提供相关依据。该文对国内外基于作物表型(茎直径变化、茎流、冠层温度)的温室精准灌溉策略研究现状进行了分析与总结,相关研究表明,茎直径变化、茎流和冠层温度3个诊断指标可以反映植物的水分状况,但作物表型受环境因子影响较大,一般需排除环境因子对作物表型的影响或与环境因子等外界因素进行综合分析建模,建立综合作物表型-环境因子等因素的作物需水模型,用以指导灌溉;同时提出了国内基于作物表型进行灌溉还存在基础理论不完善、技术研发不先进、设备监测不精确等问题,并对基于作物表型的灌溉策略未来的发展方向进行了展望,未来国内温室灌溉领域需向着加强作物表型与灌溉的基础理论研究、积极探索新技术、研发新装备、提升温室环境控制水平等方向前进。该文可推动该领域相关研究为实现温室作物的精准灌溉提供参考。 展开更多
关键词 温室 精准灌溉 水分胁迫 作物表型 茎直径微变化 茎流 冠层温度 研究进展
下载PDF
基于多尺度级联卷积神经网络的高光谱图像分析
16
作者 朱逢乐 刘益 +3 位作者 乔欣 何梦竹 郑增威 孙霖 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3547-3557,共11页
在样本有限情况下对象级别的叶片高光谱图像建模中,提出了多尺度三维和一维级联卷积神经网络模型。首先,在三维卷积神经网络(3D-CNN)中嵌入扩张卷积增大卷积核感受野,构建了多尺度3D-CNN,提取和融合不同尺度的光谱-空间联合特征,在不增... 在样本有限情况下对象级别的叶片高光谱图像建模中,提出了多尺度三维和一维级联卷积神经网络模型。首先,在三维卷积神经网络(3D-CNN)中嵌入扩张卷积增大卷积核感受野,构建了多尺度3D-CNN,提取和融合不同尺度的光谱-空间联合特征,在不增加网络参数的情况下提升了模型性能。然后,对最优多尺度3D-CNN网络级联一维卷积神经网络(1D-CNN),进一步降低计算复杂度和过拟合程度。最后,在罗勒叶片叶绿素含量回归和辣椒叶片干旱胁迫识别两类数据集上进行最优网络框架探究并对比了一系列基准CNN模型。结果表明,对于叶片高光谱图像回归和分类,本文模型均能在小样本条件下有效提升模型泛化性能并降低计算复杂度。 展开更多
关键词 农业电气化与自动化 高光谱图像 化学计量学 多尺度级联卷积神经网络 扩张卷积 植物表型
原文传递
作物胁迫感知和植物表型测量系统综述
17
作者 白更 葛玉峰 《智慧农业(中英文)》 CSCD 2023年第1期66-81,共16页
提高农田管理的资源施用效率和持续培育优良作物品种是确保粮食产量和减轻作物生产对环境影响的关键途径。作物胁迫感知和植物表型测量系统是田间变量管理和高通量植物表型测量研究的核心,且两者在硬件和数据处理技术上具有相似性。几... 提高农田管理的资源施用效率和持续培育优良作物品种是确保粮食产量和减轻作物生产对环境影响的关键途径。作物胁迫感知和植物表型测量系统是田间变量管理和高通量植物表型测量研究的核心,且两者在硬件和数据处理技术上具有相似性。几十年来,人们一直在开发可以用在田间变量管理领域的作物胁迫感知系统,旨在建立更加可持续的田间管理方案。与此同时,田间高通量表型系统开发取得的重大进展为降低传统表型测量成本提供了技术基础。本文首先对田间变量管理中涉及的作物胁迫感知系统进行了回顾,特别对目前用于精准灌溉、氮素施用和农药喷洒中的感知和决策方法进行了总结。基于作者团队在内布拉斯加大学林肯分校开发的三套田间表型测量系统,对常见田间高通量表型测量系统的传感器和数据的处理分析流程进行了介绍。此外,讨论了当前田间表型测量系统面临的挑战并提出了潜在解决方案。人工智能、机器人平台和创新仪器的持续发展有望显著提高测量系统的性能,对系统在育种中的大范围应用起到积极作用。对主要植物生理过程更直接的测量可能成为未来田间表型研究领域的研究热点之一,并为培育更耐胁迫的作物新品种提供有价值的表型数据。这篇综述可为田间变量管理和高通量植物表型测量两个研究领域提供参考和独特的见解。 展开更多
关键词 作物胁迫感知 植物表型 田间变量管理 HTTP系统
下载PDF
面向表型精确鉴定的豆株快速三维重建 被引量:2
18
作者 傅汝佳 冼楚华 +4 位作者 李桂清 万隽杰 曹铖 杨存义 高月芳 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期531-539,共9页
利用计算机视觉与图像技术对植物进行数字化重建是植物表型组学的重要手段。以国内常见的粮食作物豆类植株为研究对象,利用RGB-D深度相机采集的深度图像对豆株进行快速三维数字化重建,首先,基于点云分层聚类提取点云骨架点;然后,根据各... 利用计算机视觉与图像技术对植物进行数字化重建是植物表型组学的重要手段。以国内常见的粮食作物豆类植株为研究对象,利用RGB-D深度相机采集的深度图像对豆株进行快速三维数字化重建,首先,基于点云分层聚类提取点云骨架点;然后,根据各骨架点到根节点的最短距离连接第一阶段的主干骨架点,并根据形态特征筛选子图和主干图的连接点、选择子图生长路径;最后,由连接骨架进行植物数字化建模。实验表明,基于真实大豆植株点云的单帧和配准数据,本文方法能对不同形态特征的大豆植株进行快速三维重建,并能对分辨率不高、噪音干扰较大、配准误差较大等情形做处理。 展开更多
关键词 植物表型组学 植物三维重建 骨架提取 植物建模
下载PDF
施肥胁迫对温室番茄不同生长期表型数据的影响 被引量:3
19
作者 王丽燕 朱梦婷 +1 位作者 李莉 王海华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期321-326,共6页
为了研究不同水肥策略对温室番茄长势的影响,试验选择常见的适合温室种植的小番茄(彩玉)为研究对象,以不同配比的水溶性肥,设置了4种施水肥水平。试验过程中,分别采集4种水肥条件下的番茄株高、株径、茎节数、花序数和果实参数等表型数... 为了研究不同水肥策略对温室番茄长势的影响,试验选择常见的适合温室种植的小番茄(彩玉)为研究对象,以不同配比的水溶性肥,设置了4种施水肥水平。试验过程中,分别采集4种水肥条件下的番茄株高、株径、茎节数、花序数和果实参数等表型数据。采用ANOVA单因素分析方法,对试验数据进行对比分析。不同配比水肥对番茄长势存在显著差异。其中,高施肥水平(Ⅳ)能够得到最佳产量。而中等水肥(Ⅲ)长势最佳,具有最大单果质量,且与不施肥和较少量施肥相比,其长势和果实产量优势明显,经济效益显著。对果实数、株高、茎节数、花序数和产量进行多因素回归分析,决定系数R2为0.965,其差异显著性顺序依次为果实数、株高、茎节数和花序数。试验结果表明,中等水肥配比下,表型数据的自动采集和分析能够对温室番茄水肥一体化设备灌溉策略的制定提供参考。 展开更多
关键词 温室 番茄 施肥水平 长势 作物表型
下载PDF
用于植物三维结构表型研究的移动地面近端感知系统 被引量:1
20
作者 王欢欢 林沂 《激光杂志》 北大核心 2017年第1期31-38,共8页
植物表型研究在把握植物结构和了解植物对环境变化的反应上起着至关重要的作用。因此,通过引入多种遥感技术例如LIDAR,研究者一直针对不同场景开发不同的植物表型技术。目前,该领域的重要趋势是开发可供于广泛使用的低成本三维系统,而... 植物表型研究在把握植物结构和了解植物对环境变化的反应上起着至关重要的作用。因此,通过引入多种遥感技术例如LIDAR,研究者一直针对不同场景开发不同的植物表型技术。目前,该领域的重要趋势是开发可供于广泛使用的低成本三维系统,而通常使用的高成本的LIDAR传感器无法满足这一需求。为了解决这个问题,试图开发一个基于低成本二维激光扫描仪的用于室内植物三维结构表型研究的移动地面近端感应系统。特别地,将两个RPLIDAR激光扫描仪(目前市场上最低成本的二维LIDAR传感器)安装在两个远端的放置于移动平台的固定架上。如此一来,它们的扫描剖面被设置成一个斜交的方式。然后,经过精确的数据三维位置坐标设定和校准后,平台的移动可以使得两个系列的二维扫描剖面转变为研究区一排植物的全部三维表征。基于三维点云结果,人们可以获得详细的植物结构特征。实验表明,提出的方案得到基本验证,对于特定的植物结构变量例如叶面积(R2=0.92)可以精确获取。总之,该工作可以推动将基于LIDAR的植物表型技术发展到真正意义上的低成本阶段,而且这表明LIDAR在植物表型研究上的实际应用会越来越多出现在植物栽培、精准农业等领域。 展开更多
关键词 植物表型研究 近端感知 低成本 2D激光扫描仪 三维植物结构
下载PDF
上一页 1 2 下一页 到第
使用帮助 返回顶部