国家高技术研究发展计划(2011AA100705)
- 作品数：33 被引量：534H指数：13
- 相关作者：何勇刘飞冯雷胡耀华冯斌更多>>
- 相关机构：浙江大学西北农林科技大学全国农业展览馆更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金浙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术理学机械工程更多>>
- 基于核磁共振成像技术的香梨褐变检测被引量：9
- 2013年
- 将核磁共振成像技术与人工神经网络理论相结合,对香梨内部褐变进行了检测。在磁共振T2加权图像中选取果核区域作为感兴趣区域,提取出反映褐变特性的10个微观纹理特征参数,建立了BP神经网络模型进行识别研究。针对BP神经网络模型存在的不足,利用遗传算法对网络模型的权值和阈值进行优化。通过验证性试验发现:对于4组香梨样本,优化后BP神经网络模型的平均正确识别率为92.50%,比未优化模型的平均正确识别率80.83%,提高了11.67个百分点;同一组香梨样本相比较,优化后模型的识别效果也均优于未优化模型,每组香梨的识别率都得到了不同程度的提高。结果表明:遗传算法优化后的BP神经网络模型具有很好的预测精度和泛化能力,可以实现香梨内部褐变的无损检测。
- 张建锋何勇龚向阳刘飞
- 关键词：核磁共振成像BP神经网络遗传算法
- 除草剂胁迫下大麦叶片丙二醛含量的光谱快速检测方法被引量：12
- 2012年
- 丙二醛(MDA)是植物衰老和抗性生理研究中的一个重要指标,传统检测方法程序复杂,检测费时。该研究应用近红外光谱技术实现了除草剂胁迫下大麦叶片丙二醛(MDA)含量的简便、无损、快速检测。采集75个大麦叶片样本的近红外光谱数据,比较了Savitzky-Golay平滑(SG)、变量标准化(SNV)、多元散射校正(MSC)等7种预处理方法,建立了大麦叶片丙二醛含量预测的最优偏最小二乘法(PLS)模型,将PLS提取的特征向量(LV)作为最小二乘-支持向量机(LS-SVM)模型的输入变量,建立了LV-LS-SVM模型。选用回归系数(RC)方法提取原始光谱的特征波长,将其分别作为PLS、MLR和LS-SVM的输入变量建立相应模型。将相关系数(r)和预测集均方根误差(RMSEP)作为模型的主要评价指标。结果表明,LV-LS-SVM模型效果优于PLS模型,LV-LS-SVM模型在SNV及MSC预处理后预测效果相同,其预测的r和RMSEP分别为0.9383和10.4598,获得了满意的预测效果。说明应用光谱技术检测大麦叶片中MDA含量是可行的,且预测精度较高,为大麦生长状况的大田监测及除草剂胁迫对大麦抗性等生理信息的快速检测提供了新的途径。
- 孔汶汶刘飞方慧何勇
- 关键词：近红外光谱偏最小二乘法丙二醛大麦
- 马铃薯晚疫病叶片SPAD值的高光谱研究被引量：6
- 2016年
- 对晚疫病害胁迫下马铃薯叶片中叶绿素含量(SPAD)及植被指数与高光谱特性进行了关联研究。首先,对接种晚疫病菌的马铃薯叶片进行连续观测7天,获取375~1 018nm波段范围内叶片的高光谱信息和SPAD信息;然后,应用ENVI软件提取高光谱数据中感兴趣区域的平均光谱信息,选择预处理效果最好的方法建立不同的预测模型,包括基于全光谱和连续投影算法(Successive Projection Algorithm,SPA)选择特征波长的偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)模型与最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machines,LS-SVM)模型,以及4种植被指数RENDVI、VOG1、VOG2、VOG3建立的简单经验估测模型。建模结果表示:全光谱的PLSR模型预测效果最好,而基于特征波长的LS-SVM模型和植被指数的二次多项式模型预测效果稍差,但大大简化了模型,为后续开发便携式仪器提供理论依据。研究表明:应用高光谱技术检测遭受晚疫病害的马铃薯叶片的SPAD及植被指数是可行的,为病害胁迫下作物的其他化学指标实时监测提供了新的路径。
- 李梅徐明珠何勇胡耀华
- 关键词：马铃薯晚疫病SPAD植被指数
- 植物三维信息采集方法研究被引量：27
- 2012年
- 精确的植物三维形态结构模型可用来研究与植物空间结构相关的性质,是虚拟植物、植物建模等相关研究的一个重要方面。该文主要研究了采用基于结构光技术的三维信息采集系统,结合必要的旋转装置,快速无损地获取植物点云数据,从而获取植物三维形态结构的方法。为解决这种三维信息采集时点云数据无法良好配准的问题,该文提出了一种基于改进的外部附加结构的配准技术,使得配准精度、稳定性及处理速度都有显著提高。该研究结果可为深入研究植物虚拟生长建模技术奠定良好的基础。
- 方慧胡令潮何任涛何勇
- 关键词：信息技术点云数据配准植物
- 马铃薯叶片早疫病的高光谱识别研究被引量：8
- 2016年
- 为实现马铃薯叶片早疫病的快速识别,达到尽早防治的目的,利用高光谱成像系统连续4天采集375~1018nm波段内的健康和染病马铃薯叶片的高光谱数据信息,并用ENVI软件提取感兴趣区域的光谱反射率平均值。分别建立基于全光谱(full spectrum,FS)、连续投影算法(SPA)和载荷系数法(x-LW)提取的特征波长的BP网络和LS-SVM识别模型,其中FS-BP、SPA-BP、x-LW-BP模型中预测集识别率分别为100%、100%、98.33%,LS-SVM模型的预测集识别率均为100%;SPA和x-LW提取的特征波长个数均仅占全波长的1.47%,大大简化了模型,提高了运算速率。实验表明:应用高光谱成像技术可以快速、准确地识别出马铃薯叶片早疫病,且SPA和x-LW可以作为特征波长提取的有效方法,为田间马铃薯早疫病的在线实时检测仪器的开发提供理论依据。
- 徐明珠李梅白志鹏胡耀华何勇
- 关键词：马铃薯早疫病
- 基于高光谱成像技术的番茄茎秆灰霉病早期诊断研究被引量：9
- 2013年
- 共采集了112个番茄茎秆高光谱数据(光谱范围400～1 030nm),结合图像处理和化学计量学方法建立了番茄茎秆灰霉病早期诊断模型。应用偏最小二乘法(PLS)模型的隐含变量载荷分布选取了七个特征波长(EW),并建立了番茄茎秆灰霉病早期诊断的最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型。结果表明,经过变量标准化(SNV)及多元散射校正(MSC)预处理所建立的EW-LS-SVM模型获得了满意的判别效果,且优于全波段的PLS模型。说明高光谱成像技术进行番茄茎秆灰霉病的早期诊断是可行的,为番茄病害早期诊断和预警提供了新的方法。
- 孔汶汶虞佳佳刘飞何勇鲍一丹
- 关键词：最小二乘支持向量机番茄灰霉病
- 基于光谱技术的大豆豆荚炭疽病早期鉴别方法被引量：26
- 2012年
- 为更好地指导农户进行植物病害防治,提高大豆豆荚的商品性,减少损失,需要运用快速有效的方法来进行大豆豆荚炭疽病的早期检测。该文应用可见-近红外光谱技术结合连续投影算法(SPA)和最小二乘支持向量机(LS-SVM),实现了大豆豆荚炭疽病的早期快速无损检测。对194个大豆豆荚样本进行光谱扫描,通过不同预处理方法比较,建立了大豆豆荚炭疽病早期无损鉴别的最优偏最小二乘法(PLS)模型。同时应用主成分分析(PCA)和连续投影算法(SPA)分别了提取最佳主成分和有效波长,并将其作为LS-SVM的输入变量,建立了PCA-LS-SVM和SPA-LS-SVM模型,以样本鉴别的准确率作为模型评价指标。试验结果显示PCA-LS-SVM和SPA-LS-SVM模型都获得了比较满意的准确率,且SPA-LS-SVM模型的准确率最高为95.45%。研究表明,SPA能够有效地进行波长选择,进而使LS-SVM模型获得较高的鉴别率,说明应用可见-近红外光谱技术鉴别大豆豆荚炭疽病是可行的。这为进一步应用光谱技术进行大豆生长对逆境胁迫的反应提供了新的方法,为实现大豆病害的田间实时在线检测提供参考。
- 冯雷陈双双冯斌刘飞何勇楼兵干
- 关键词：近红外光谱主成分分析最小二乘法支持向量机炭疽病
- 初始含水率对微润灌溉线源入渗特征的影响被引量：56
- 2014年
- 为探明微润灌土壤湿润体特性的变化规律,以扰动均质土壤为研究对象,采用室内模拟试验的方法,分析了不同初始含水率(2.1%,5.6%,8.0%,10.1%)条件下微润灌土壤湿润锋运移距离和水分分布的变化规律.结果表明:土壤初始含水率对微润灌溉线源扩散有较大的影响,湿润锋推进速率、地表湿润时间随着初始含水率的增大而增大,并与灌水时间呈幂函数关系;湿润体形状受初始含水率影响非常小,其横断面为近似圆形;一定灌水时间内,累计入渗量、平均入渗率与初始含水率呈正相关性,且到达稳定入渗率的时间与初始含水率呈负相关性,湿润锋推进速率与初始含水率呈正相关关系,扩散系数与初始含水率成指数递增关系,不同初始含水率的不同方向土壤水分扩散指数介于0.50~0.60之间;湿润体内水分呈同心圆分布,含水率梯度随着初始含水率的增大而减小;微润灌均匀系数随初始含水率的增大而增大.研究结果可为微润灌溉技术推广应用提供理论依据.
- 张俊牛文全张琳琳史丽艳吴泽广
- 关键词：初始含水率线源土壤水分
- 茄子灰霉病叶片过氧化氢酶活性与高光谱图像特征关联方法被引量：11
- 2012年
- 对灰霉病胁迫下茄子叶片过氧化氢酶(CAT)活性的高光谱图像特征进行了研究。采用380～1030nm范围的高光谱图像摄像仪获取健康、轻度、中度、严重染病茄子叶片的高光谱图像信息,基于ENVI软件处理平台提取高光谱图像中对象的漫反射光谱响应特性,并采用平滑、中值滤波、归一化法等预处理方法提高光谱的信噪比。然后采用偏最小二乘回归(PLSR)、最小二乘支持向量机(LS-SVM)和BP神经网络算法来建立叶片高光谱响应特征与CAT活性之间的关系模型。在PLSR模型中,前2个隐含变量能够实现健康、轻度、中度、严重染病茄子叶片的直观定性区分,而基于PLSR模型推荐的9个隐含变量建立的BP神经网络模型的预测集决定系数R2为0.8930,均方根误差为2.17×103。表明基于高光谱图像特性可以实现灰霉病胁迫下茄子病害程度的有效区分,同时证明基于高光谱图像特性的茄子叶片CAT活性的定量检测是可行的。
- 谢传奇冯雷冯斌李晓丽刘飞何勇
- 关键词：茄子灰霉病过氧化氢酶高光谱图像
- 单栋塑料温室内多因子综合CFD稳态模拟分析被引量：10
- 2014年
- 为分析单栋塑料温室内的综合环境:气流场、温度场、湿度场、CO2浓度场,建立了包括温室内外空间、室内作物和土壤层等的温室环境几何模型。将温室内的湿空气看作水蒸气、CO2和干空气的混合气体,在分析温室中太阳辐射、作物与环境的质热交换,动量及质能传递过程的基础上,对单栋塑料温室内的环境因子进行了稳态模拟。温室内热辐射传递过程采用蒙特卡罗法模拟方法;将室内作物简化为连续固体换热模型,采用剪应力输运模型(SST)表述温室内的空气紊流。结果显示:温室通风对温度、湿度和CO2分布的影响很大,温室内部上风向温度低,湿度小,同时CO2浓度也不高;温室下风向作物冠层的环境未达到优化状态;模型的预测值低于实测值,但变化规律相似,温度、湿度、CO2含量的预测相对误差分别低于8%、6%和7%。
- 郝飞麟沈明卫何勇冯雷
- 关键词：湿度场CO2浓度稳态模拟
