国家自然科学基金(31272056)
- 作品数：4 被引量：41H指数：3
- 相关作者：毛文华张小超王辉赵博张银桥更多>>
- 相关机构：中国农业机械化科学研究院北京工商大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学理学机械工程自动化与计算机技术更多>>
- AOTF高光谱成像探测作物氮素含量方法被引量：3
- 2017年
- 使用声光可调谐滤光器(AOTF)型高光谱成像仪采集10种不同氮素处理水平下的西红柿苗各部位(老叶、嫩叶和主茎)的高光谱图像,经模板匹配预处理后提取615~1 000 nm高光谱信息,采用竞争自适应重采样(CARS)方法优选西红柿苗氮素含量表达的特征部位和特征波段。实验结果表明:综合番茄苗叶茎的光谱信息建立的氮素定量模型性能最差,由番茄苗老叶和嫩叶建立的氮素定量模型性能较好,由番茄苗老叶建立的氮素定量模型性能最佳,在挑选的703,906 nm等10个波长点的基础上,采用5折—偏最小二乘交互校验方法建立的氮素定量分析模型的决定系数R^2达到了0.95,交叉校验标准差(RMSECV)为0.08。因此,采用AOTF高光谱成像技术定量测量番茄苗氮素含量是可行的,应以氮素含量相对稳定的老叶建立定量分析模型,703,906 nm为氮素分析的首选特征波长。
- 吴静珠申舒董晶晶李慧陈岩毛文华
- 关键词：声光可调谐滤波器高光谱成像氮素含量
- 基于近红外特征光谱的番茄苗氮含量快速测定方法研究被引量：10
- 2015年
- 为了提高近红外光谱技术快速测定番茄苗氮含量的准确度和稳健性,比较分析竞争自适应重加权采样法（CARS）、蒙特卡罗无信息变量消除法（MCUVE）、向后间隔偏最小二乘法（BiPLS）和组合间隔偏最小二乘法（SiPLS）四种特征波长挑选方法,筛选与番茄苗氮含量相关的特征光谱。在十种不同氮素处理水平下（尿素溶液浓度0~120mg·L^-1）,培育60株番茄苗样本（每个处理6株）,使其分别处于不同程度的过量氮素、氮素适度、缺氮素和无氮素状态。分别采集每株番茄苗样本的叶片,扫描其12 500~3 600cm^-1波段的近红外光谱。比较四种方法所建立的番茄苗氮素定量分析模型可知：CARS和MCUVE挑选的特征变量所建定标模型的性能比BiPLS和SiPLS挑选的特征变量所建定标模型的性能更优,但是预测性能远低于后者。其中,基于BiPLS建立的番茄苗氮素含量预测模型性能最佳,相关系数（r）、预测均方根误差（RMSEP）和性能对标准差之比（RDP）分别为0.952 7,0.118 3和3.291 0。因此,近红外光谱技术结合特征谱区筛选可以有效地提高番茄苗叶片氮素含量的定量分析模型指标,使模型更实用化。但是,特征波长挑选方法不具有普适性。基于单个波长变量筛选的方法所建立的模型较为敏感,更适用于样本状态较为均匀的待测对象;而基于波长区间筛选的方法所建的模型相对抗干扰性更强,更适用于样品状态不均匀,重现性较差的待测对象。因此,特征光谱筛选只有与样本状态及建模指标结合,才能使其在建模过程中发挥更好的作用。
- 吴静珠汪凤珠王丽丽张小超毛文华
- 关键词：近红外番茄苗氮含量
- 凝视型AOTF高光谱成像系统设计被引量：1
- 2016年
- 以声光可调谐滤波器（AOTF）为分光元件,集成了一种凝视型AOTF高光谱成像系统。系统硬件由AOTF及其控制器、CCD近红外相机、镜头、计算机组成,系统软件采用VC＋＋2010语言,调用机器视觉算法包HALCON10.0的库文件和AOTF的库文件,实现对AOTF控制器和相机操作的控制及高光谱图像预处理。所集成的AOTF的凝视型光谱成像系统能连续采集被测物体的高光谱图像,光谱段为550～1 000 nm,光谱分辨率为2～6 nm,图像分辨率为1 392像素×1 040像素。
- 刘磊毛文华赵博王辉苑严伟
- 关键词：声光可调谐滤波器高光谱成像凝视型
- 杂草信息实时获取技术与设备研究进展被引量：27
- 2013年
- 杂草信息的实时获取技术是田间杂草精准控制研究的首要问题,杂草实时获取设备是制约精准除草作业实现的瓶颈。综述了基于光谱、图像和光谱成像技术的杂草实时获取技术与设备的国内外研究现状,以促进精准杂草管理技术在我国的应用和发展。基于光谱的杂草信息获取方法较适用于实时防除作物出苗前的杂草,国外已有WeedSeeker、Weed-IT等杂草传感器。基于图像的杂草信息获取方法较适用于识别行间杂草,国外已有Autopilot、Cam Pilot、Robocrop等视觉导航产品和Robocrop InRow机械除草机防除行内杂草。基于光谱成像的杂草信息获取方法较适用于识别行内杂草,中、澳正联合研发微光子植物判别和杂草控制传感器。需要继续深入研究在复杂的开放式非结构的农田环境中,快速、准确地实时获取农田杂草信息技术。
- 毛文华张银桥王辉赵博张小超
- 关键词：精准农业杂草识别
