融合田间水热因子的甘蔗产量GA-BP预测模型     

于珍珍  邹华芬  于德水  李海亮  孙海天  汪春 《农业机械学报》2022,53(10):277-283

甘蔗产量预测对于制定甘蔗生长期间的精准管理决策具有重要意义。遗传算法(Genetic algorithm,GA)优化神经网络可以提高预测效率及预测精度,通过高速计算快速找到最优解。基于湛江观测实验站2011—2020年间田间物联网获取的气象因子（大气相对湿度、大气温度、降雨量）、田间水热因子及甘蔗产量,采用BP神经网络及GA-BP神经网络模型对所选地区甘蔗产量进行预测与相关性分析。结果表明,通过Pearson及Spearman相关系数可知,甘蔗产量与月土壤最高温度、月土壤最低温度、月土壤平均温度、月大气最高温度、月大气平均温度、月大气平均相对湿度为极显著相关,相关系数高于0.7,与月土壤平均含水率、月降雨量显著相关,与月大气最低温度相关性较弱。GA-BP神经网络模型对甘蔗产量的预测精度明显高于BP神经网络模型,R2达到0.8428,MAPE仅为0.90%,RMSE为1.10t/hm2,预测值与试验值之间拟合程度较高,V型交叉验证结果表明模型预测结果准确稳定。因此,GA-BP模型能够更加科学、合理地预测甘蔗产量,对甘蔗田间管理措施及统筹分配具有重要的指导意义。  相似文献   

婴幼儿奶粉中多种掺假物近红外高光谱图像检测方法     

赵昕  马竞一  陈晗  姜洪喆  褚璇  赵志磊 《农业机械学报》2024,55(4):368-375

奶粉市场是食品掺假行为频发领域,其中婴幼儿配方奶粉价格高,其质量是消费者、生产企业和执法部门关注的重点。近红外高光谱成像（Near infrared-hyperspectral imaging, NIR-HSI）技术结合化学计量学和机器学习算法可以检测奶粉中单一掺假物含量。基于NIR-HSI技术研究了不同品牌婴幼儿奶粉中多掺假物（三聚氰胺、香兰素和淀粉）的定量预测。对基于像素点预处理后的高光谱图像划分感兴趣区域（Region of interest, ROI）,提取ROI平均光谱。基于经典的过滤式特征选择算法拉普拉斯分数（Laplacian score）（无监督）和ReliefF（有监督）挑选建模关键变量,建立偏最小二乘回归模型（Partial least squares, PLS）。开发包含自定义选择层的一维卷积神经网络模型（One-dimensional convolutional neural networks, 1DCNN）。自定义层根据权重系数绝对值,可确定重要波长变量。Laplacian score-PLS模型对预测集中奶粉、三聚氰胺、香兰素和淀粉质量分数预测结果均方根误差分别为0.1110%、0.0570%、0.0349%和0.3481%。ReliefF-PLS模型对预测集中奶粉、三聚氰胺、香兰素和淀粉预测结果均方根误差分别为0.1998%、0.0540%、0.0455%和0.1823%。1DCNN模型对预测集中奶粉、三聚氰胺、香兰素和淀粉质量分数预测结果均方根误差分别为0.8561%、0.0911%、00644%和0.2942%。对Laplacian score、ReliefF和自定义选择层挑选出的前15个重要波长进行对比分析,不同特征选择方法挑选的特征波长子集有所区别,但都选择 1210、1474、1524、1680nm等附近波长。基于ReliefF-PLS模型的可视化结果表明了其良好的预测能力。  相似文献   

音乐舞蹈机器人在收割机智能控制系统中的应用     

李艳慧 《农机化研究》2022,44(2):224-227,232

为了提高收割机远程控制作业的智能化水平,实现收割机的无人化作业,基于音乐舞蹈机器人的音乐识别技术,在远程控制系统的设计上引入了语音指令识别系统,在收割机作业遇到突发状况时可以实现收割机的远程干预.为了验证控制系统的可行性,模拟农田无人化作业的环境,对收割机指令识别系统的识别精度和动作执行误差进行了测试,结果表明:采用小...  相似文献   

体育动作多媒体数据库在采摘机器人执行器上的应用     

苏献军 《农机化研究》2022,44(6):236-239,244

采摘机器人动作的规范性和准确性不仅关系到果实的采摘效率,还会影响到采摘的效果,特别是易损果实,很容易造成果实的破碎,降低采摘质量.为了提高采摘机器人动作的准确性,基于体育训练项目的多媒体数据库,结合神经网络机器学习训练和图像处理技术,对采摘机器人动作进行了训练和优化,并对动作的准确性进行了仿真模拟.结果表明:优化后的采...  相似文献   

基于跨深度学习模型的作物病害检测方法     

李萍  邵彧  齐国红  张善文 《江苏农业科学》2022,50(8):193-199

作物病害叶片症状是病害类型识别的依据,与作物病害发生相关的环境信息是作物病害预测的依据.由于病害叶片症状和环境信息的复杂多样性,使很多作物病害检测方法的准确率不高.针对大田作物病害检测难题,提出一种基于卷积神经网络(convolutional neural networks,简称CNN)和双向长短时记忆网络(BiLST...  相似文献   

基于探地雷达和深度学习的果树根径预测方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

李光辉  王哲旭  徐汇  刘敏 《农业机械学报》2022,53(11):306-313，348

针对果树根系相较于果树枝干或冠层难以观察和取样的问题,提出一种基于探地雷达和卷积神经网络的果树根系半径和深度预测方法。首先,使用开源软件gprMax构造所需的探地雷达A-Scan数据集;然后,将输入数据导入注意力模块,对特征信息重新分配权重,突出关键特征对模型的影响;最后,通过卷积层提取特征信息,通过全连接层将前面卷积层所学到的局部特征综合为A-Scan数据的全局特征,完成对根系半径和深度的准确预测。为了证明提出方法的可行性与有效性,在仿真数据和实测数据上分别进行实验。结果表明,该方法可以实现对根系半径和深度的有效预测,其中,在仿真数据上对根系半径预测的最大误差为2.9mm,R2为0.990,均方根误差为0.00068m,深度预测最大误差为11.2mm,R2为0.999,均方根误差为0.0020m;在实测数据上对根系半径预测最大误差为1.56mm,深度预测最大误差为9.90mm,总平均相对误差为5.83%,能够实现对根系半径和深度的准确预测。  相似文献   

基于SIRI和CNN的苹果隐性损伤检测方法     

王玉伟  杨玲玲  朱浩杰  饶元  刘路  侯文慧 《农业机械学报》2024,55(3):383-391

苹果从采摘到销售过程中易发生机械损伤,需要及时剔除以避免腐烂变质。然而机械损伤早期苹果外观颜色变化不明显,通常表现为隐性损伤,检测比较困难。提出了一种基于结构光反射成像(SIRI)和卷积神经网络(CNN)的苹果隐性损伤检测方法。通过搭建SIRI系统,采集待测苹果调制的结构光图像,再利用三相位解调法提取交流分量,增强苹果隐性损伤对比度;然后利用交流分量图像制作苹果隐性损伤数据集,并使用基于CNN的语义分割网络FCN、UNet、HRNet、PSPNet、DeepLabv3+、LRASPP和SegNet训练损伤检测模型,多组试验结果表明上述模型均能有效地检测出不同情况下的苹果隐性损伤。其中HRNet模型精确率、召回率、F1值和平均交并比较高,分别为97.96%、97.52%、97.74%和97.58%,但检测速度仅为60 f/s; PSPNet模型检测速度较快,可达到217 f/s,但其检测精度略低,精确率、召回率、F1值和平均交并比分别为97.10%、94.57%、95.82%和95.90%。  相似文献   

基于深度学习的鱼类识别相关技术研究现状及展望     

汤永华  张志鹏  林森  刘兴通  张志佳 《海洋渔业》2024,(2):246-256

为促进渔业生产智能化、现代化发展,综述了基于深度学习的鱼类识别相关技术。首先,从数据集构建、数据预处理、神经网络模型设计以及模型训练等4个方面阐述了基于深度学习的鱼类识别工作流程。然后,从图像分类、目标检测、图像分割3个角度总结了近几年鱼类识别相关技术的研究进展及应用成果。其中,图像分类主要用于识别个体鱼的色泽与种类,目标检测侧重于估计鱼群的数量和体型,而图像分割则在推断鱼类的状态和行为方面发挥着重要作用。同时,分析了不同方法所具备的优势,比较了各方法在数据集中的性能指标。最后,对深度学习在鱼类识别领域的下一步发展方向和研究重点进行了展望。综上,深度学习方法效率普遍较高、泛化能力普遍较强,深度学习技术在鱼类识别中的广泛应用能够为渔业科研人员提供有效的技术支撑。  相似文献   

Matlab神经网络工具箱在VC++程序设计中的应用研究     

冯彦兴 《长江大学学报》2007,(2)

介绍了VC 通过Matlab引擎功能调用Matlab神经网络工具箱函数的方法。利用这种方法对VC 和Matlab进行混合编程,既充分发挥了VC 强大的开发功能,又能充分利用Matlab的复杂运算和处理功能,从而缩短应用程序开发周期,提高编程效率。  相似文献   

神经网络在环形板屈曲优化中的应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

苏淑兰  罗迎社  陈自力  唐小弟 《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2007,27(4):90-94

采用一种新的优化计算方法——神经网络的模拟退火法,对环形板屈曲的厚度分布进行优化设计.在给定体积约束条件下,利用阶梯折算法和幂级数法,极大化弹性薄板的屈曲载荷,给出了目标函数、几何约束关于设计变量的显式表达式,对内边夹紧、外边夹支及内边固支、外边简支的两种边界条件下径向受压环形板的厚度进行了优化计算.  相似文献