基于嗅觉和光谱技术融合的面粉脂肪酸值定量检测     

江辉  刘通  陈全胜 《农业机械学报》2021,52(2):340-345

提出了一种基于比色传感器数据和近红外光谱特征融合的储藏期面粉脂肪酸值的定量检测方法。开发比色传感器阵列、搭建便携式近红外光谱测量系统,分别采集不同储藏期面粉样本的比色传感器数据和近红外光谱。利用主成分分析分别对预处理后的比色传感器数据和近红外光谱数据进行特征降维,采用五折交互验证法在反向传播神经网络(BPNN)模型校正过程中进行优化,确定基于单技术分析模型的最佳主成分(PCs)个数。将优化后的基于单技术模型的最佳PCs在特征层进行融合,建立基于融合特征的BPNN分析模型,以实现对面粉储藏过程中脂肪酸值的快速检测。实验结果显示,基于比色传感器特征和基于近红外光谱特征建立的最佳BPNN模型的最佳PCs数量分别为3和4,基于融合特征建立的BPNN模型在预测集中的相关系数和预测均方根误差的均值分别为0.9276和1.9345 mg/(100 g)。研究表明,与单技术数据分析模型相比,基于比色传感器数据和近红外光谱特征融合模型的检测精度和泛化性能都有所提高。本研究可为粮食储藏品质的高精度原位监测提供一种技术方法。  相似文献   

基于改进YOLO的玉米幼苗株数获取方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

张宏鸣  付振宇  韩文霆  阳光  牛当当  周新宇 《农业机械学报》2021,52(4):221-229

为快速准确获取玉米幼苗株数、评估播种质量、进行查缺补苗等管理,对YOLO算法进行改进,提出了一种基于特征增强机制的幼苗获取检测模型（FE-YOLO）,实现了对玉米幼苗株数的快速获取。该方法根据玉米幼苗目标尺寸和空间纹理特征,构建了基于动态激活的轻量特征提取网络,融合了多感受野和空间注意力机制。实验表明：FE-YOLO模型增强了幼苗空间特征、降低了网络复杂度,使模型的mAP和召回率分别达到87.22%和91.54%,每秒浮点运算次数和检测推理时间仅为YOLO v3的7.91%和33.76%。FE-YOLO能够实现无人机正射影像的玉米幼苗株数获取和种植密度估算,该模型复杂度低、识别精度高,能够为玉米苗期管理提供技术支持。  相似文献   

基于随机森林算法的自然光照条件下绿色苹果识别   总被引：6，自引：0，他引：6  

廖崴  郑立华  李民赞  孙红  杨玮 《农业机械学报》2017,48(S1):86-91

果实识别是自动化采摘系统中的重要环节,能否快速、准确地识别出果实直接影响采摘机器人的实时性和可靠性。为了实现自然光照条件下绿色苹果的识别,本文采集了果实生长期苹果树图像,并利用随机森林算法实现了绿色苹果果实的分类和识别。针对果树背景颜色和纹理特征的复杂性,尤其是绿色果实和叶片在很多特征上的相似性,论文基于RGB颜色空间进行了Otsu阈值分割和滤波处理,去除枝干等背景,得到仅剩果实和叶片的图像。然后,分别提取叶片和苹果的灰度及纹理特征构成训练集合,建立了绿色苹果随机森林识别模型,并使用像素模板验证数据集,对模型进行预测试验,正确率为90%。最后,选择10幅自然光照条件下不同的果树图像作为检测对象,使用该模型进行果实识别并使用霍夫变换绘制果实轮廓,平均识别正确率为88%。结果表明,该方法具有较高的鲁棒性、稳定性、准确性,能够用于自然光照条件下绿色果实的快速识别。  相似文献   

雾滴图像粘连特征改进判断及分离计数方法优化     

吴亚垒  祁力钧  张亚  程浈浈  程一帆  杨知伦 《农业机械学报》2017,48(S1):220-227

雾滴在靶标上常出现粘连的情况,为准确测量雾滴尺寸、掌握雾滴分布规律,需要判断雾滴是否粘连,并用图像处理技术将粘连雾滴分开。首先提出判断雾滴是否粘连的改进方法,该方法结合雾滴的形状因子和面积阈值对粘连雾滴进行判断和特征提取,并用极限腐蚀法和迭代开运算法对粘连雾滴进行计数处理,其次调用迭代开运算标记的分水岭算法分割,最后对分割后雾滴的连通域进行标记及形状圆整。试验结果表明：该方法可实现粘连雾滴的自动判断和特征提取,弱粘连准确率100%,强粘连可达97.2%以上。该算法获得的雾滴粒径参数与激光粒度仪试验测量结果接近,其尺寸测量准确度较Deposit Scan软件计算平均提高了7.67%。基于相同的样本,与人工计数标定结果对比表明,该方法获得的雾滴个数快速且精准度达97.06%以上。  相似文献   

基于深度信念网络的猪咳嗽声识别   总被引：4，自引：0，他引：4  

黎煊  赵建  高云  雷明刚  刘望宏  龚永杰 《农业机械学报》2018,49(3):179-186

为了在生猪养殖产生呼吸道疾病的初期,通过监测猪咳嗽声进行疾病预警,提出了基于深度信念网络(DBN)对猪咳嗽声进行识别的方法。以长白猪咳嗽、打喷嚏、吃食、尖叫、哼哼、甩耳朵等声音为研究对象,利用基于多窗谱的心理声学语音增强算法和单参数双门限端点检测对猪声音进行预处理,实现猪声音信号的去噪和有效信号检测。基于时间规整算法提取300维短时能量和720维梅尔频率倒谱系数(MFCC)组合成1020维特征参数,将该组合特征参数作为DBN学习和识别数据集,选定3隐层神经元个数分别为42、17和7,构建网络结构为1020-42-17-7-2的5层深度信念网络猪咳嗽声识别模型。通过5折交叉实验验证,基于DBN的猪咳嗽声识别率和总识别率均达到90%以上,误识别率不超过8.07%,最优组猪咳嗽声识别率达到94.12%,误识别率为7.45%,总识别率达到93.21%。进一步基于主成分分析法(PCA)提取1020维特征参数98.01%主成分得到479维特征参数,通过5折交叉实验验证,猪咳嗽声识别率和总识别率相对降维前均有所提高,误识别率有所降低,最优组猪咳嗽声识别率达到95.80%,误识别率为6.83%,总识别率达到94.29%,实验结果表明所建模型是有效可行的。  相似文献   

沈山高速公路大雾天气气候特征及其对交通的影响及防御     

侯亚红  亢云龙  王启威  赵凡  张蕊 《中国农学通报》2015,31(28):224-231

利用沈山高速公路沿线8个气象观测站（沈阳、辽中、台安、盘锦、锦州、葫芦岛、兴城、绥中）1981—2012年的大雾实况资料,分析沈山高速公路沿线大雾时空分布特征。结果表明：在时间分布上,2003—2012年,沈山高速公路大雾日数呈上升趋势,年平均为16.4天,比20世纪80年代增加1.8天;辽中、台安、盘锦和沈阳4个站大雾天气主要出现在秋、冬季,而锦州、葫芦岛、兴城、绥中4个站大雾天气主要出现在夏、秋季。大雾日变化明显,有2个生成的高发阶段,一个在早晨3—6时,另一个在夜里21—24时,大雾消散的时间主要在15时之前,消散的峰值在上午9时左右,89%的大雾持续时间不超过10 h,2~4 h左右的雾发生频率最高。在空间分布上,沈山高速沿线西南部沿海雾日多,内陆地区雾日少,有明显的地区差异。在对沈山高速公路沿线大雾天气气候特征分析的基础上,结合2008—2012年沈山高速由于大雾的原因引发的交通事故分析,探讨了大雾对沈山高速公路交通的影响,选取大雾灾害隐患点,找出服务关键期,并有针对性地提出防御建议。  相似文献   

油桃外部缺陷的高光谱成像检测   总被引：2，自引：0，他引：2  

黄锋华  张淑娟  杨一  满尊  张学豪  吴玉香 《农业机械学报》2015,46(11):252-259

采用高光谱(420~1 000 nm)成像技术对"中油9号"油桃的4种外部缺陷(裂纹果、锈病果、异形果和暗伤果)进行检测判别。对400个样本(4种外部缺陷样本和完好样本)运用偏最小二乘回归(PLSR)从全波段中分别提取了10条特征波长,分别为497、534、657、677、696、709、745、823、868、943 nm。缺陷样本的高光谱图像经过主成分分析后,对876 nm下的单波段图像通过掩膜、Sobel算子处理,并对主成分图像经过区域生长算法实现缺陷样本的缺陷区域分割。对光谱数据进行主成分分析得到前10个主成分值,并对图像数据采用灰度共生矩阵(GLCM)提取得到6项图像纹理指标(均值、对比度、相关性、能量、同质性、熵值)。将主成分值和纹理值融合建立极限学习机(ELM)模型对油桃外部缺陷进行检测判别。结果表明,该模型对缺陷样本的判别正确率为91.67%,完好样本的正确率为100%。  相似文献   

基于Curvelet-散射特征的图像纹理分类   总被引：1，自引：0，他引：1  

冯鑫  王晓明  党建武 《农业机械学报》2012,43(10):184-189,199

在二代曲线波的基础上,提出一种旋转不变曲波特征,然后结合具有平移不变性和Lipschitz连续性的散射向量特征用于对纹理图像的分类研究.通过系统分析以及严格实验可以得出,旋转不变曲波纹理特征优于广泛使用的Gabor纹理特征,且Curvelet-散射组合特征在纹理分类上具有很高准确率以及计算纹理特征的效率,和单一的散射特征相比,具有一定的优势.  相似文献   

视觉导引AGV鲁棒特征识别与精确路径跟踪研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

武星  沈伟良  楼佩煌  王龙军 《农业机械学报》2016,47(7):48-56

针对AGV多分支路径与工位点标识的可靠识别以及导引路径的精确跟踪问题,提出了一种基于双视野窗口的鲁棒特征识别与精确路径跟踪方法。采用整幅视野范围作为模式识别窗口,在该窗口采用基于核主成分分析(KPCA)和BP神经网络的识别方法,将路径特征通过核函数映射到高维空间进行PCA降维,再利用BP神经网络识别降维后的样本矩阵。同时提出一种导引扫描窗口设置方法,该窗口范围取决于摄像机竖直视角以及摄像机安装倾斜角,在导引扫描窗口内将导引路径简化为直线模型并用最小二乘法拟合,针对拟合直线计算导引所需的路径偏差。实验结果表明,KPCA-BP方法显著提高了路径特征识别的实时性和鲁棒性,6类路径特征的平均特征识别正确率为99.5%;导引扫描窗口有效减小了导引路径直线拟合的计算误差,直线路径跟踪误差小于3 mm,曲线路径跟踪误差小于30 mm。  相似文献   

基于CIELAB色空间的红葡萄酒颜色直观表征   总被引：4，自引：0，他引：4  

李运奎  韩富亮  张予林  王华 《农业机械学报》2017,48(6):296-301

现有红葡萄酒颜色特征的表征方法,很难形象地描述和传递葡萄酒颜色信息。基于CIELAB色空间,构建了高清色彩平面(L*=60),以红葡萄酒颜色的彩度分布图、明度分布图和特征颜色图,并结合可见吸收光谱图,直观地表征红葡萄酒的颜色特征。采用该方法和传统的CIELAB参数分析法,对我国各产区10款陈酿型赤霞珠干红葡萄酒颜色特征的研究表明,该方法可以完整而直观地呈现CIELAB参数信息,并可给出具体的酒样特征颜色;供试酒样间颜色特征差异显著,但都存在颜色过快老化的问题。  相似文献