【摘 要】
:
我国是农业大国,农业发展关乎国民生计与社会稳定,但高频爆发的虫灾使我国农业高质量发展面临严峻挑战。实时、准确监测害虫情况,对害虫科学防治,助推农业高质量发展具有重要意义。目前,虫害监测主要依靠人工方式对害虫进行识别和计数。这种方式劳动量大、专业性强、效率低、实时性差,难以满足虫情监测需求。为实现自动害虫检测,满足高精度、实时虫情监测需求,本文进行了基于深度学习的作物害虫检测方法研究。研究主要内容如
论文部分内容阅读
我国是农业大国,农业发展关乎国民生计与社会稳定,但高频爆发的虫灾使我国农业高质量发展面临严峻挑战。实时、准确监测害虫情况,对害虫科学防治,助推农业高质量发展具有重要意义。目前,虫害监测主要依靠人工方式对害虫进行识别和计数。这种方式劳动量大、专业性强、效率低、实时性差,难以满足虫情监测需求。为实现自动害虫检测,满足高精度、实时虫情监测需求,本文进行了基于深度学习的作物害虫检测方法研究。研究主要内容如下:(1)害虫检测数据集构建。面对害虫检测领域缺乏公开可用数据集的现状,本文参照公开目标检测数据集格式构建了用于害虫检测方法研究的多目标检测数据集Pest6。Pest6数据集由采集自实验环境和自然环境下的9173张图像构成,包含6个害虫类别,42527个害虫样本。其构建过程对其他检测任务数据集构建具有一定借鉴意义。(2)基于深度学习的害虫检测方法研究。通过对典型目标检测方法的分析与对比,本文选择检测精度高、速度快的SSD算法进行害虫检测方法研究,并构建了改进的KF-SSD算法。该算法针对害虫检测任务目标小、样本粘连、重叠等情况从网络结构、先验框设计、后处理方法三方面对SSD算法进行改进。网络结构方面,针对小目标检测,仅选择38×38,19×19,10×10三个大尺度的特征图进行预测,并设计特征融合结构弥补大尺度特征图特征提取能力的不足。先验框设计上,采用两种距离度量的K-means算法分别对真实边界框的长宽比和尺度聚类,设计适合当前检测目标的先验框。后处理部分,采用Soft-NMS算法替代NMS算法进行非极大值抑制处理,改善粘连、重叠目标的漏检、误检情况。(3)实验验证与分析。为测试改进方法的有效性,我们利用Pest6数据集进行了实验测试。测试结果显示,改进的KF-SSD算法,检测精度mAP从86.62%提升到91.76%,检测速度与SSD算法无明显差异,算法对害虫检测中的小目标、目标粘连、重叠情况有良好的检测效果,能够满足高精度、实时害虫监测的需求。验证结果分析发现:网络结构改进,提升了模型对小目标、遮挡目标、复杂环境目标的检测效果;先验框设计,加速了模型训练,提升了模型在目标密集、重叠、粘连情况下的检测效果;后处理改进,使得模型能够有效抑制虚假检测目标,改善误检情况,并且可获得更准确的边界框。改进的KF-SSD算法在害虫检测方面具有可迁移性。在数据量充足的情况下,构建更加完备的害虫数据集,可实现更多种类害虫的检测,能够为农业虫情监测、预警提供可靠数据支持,助力农作物害虫科学防治,推动农业高质量发展。
其他文献
建筑信息模型(BIM)提出至今,已经在全球获得了广泛的认可。在我国,随着“数字中国”概念的提出,建筑业对BIM技术的发展越来越重视,BIM技术在建筑的设计阶段和施工阶段的应用已经较多,并且大部分应用都能取得可观的投资收益。建筑运维阶段作为建筑全寿命周期中占时最长、成本投入最高的阶段,一直以来都缺乏信息化、科技化的管理手段,大量的数据信息收集、整理等重复性工作,需要投入大量人力成本和时间成本,存在信
目前,亚健康与人口老龄化等话题受到人们的广泛关注,心血管疾病作为严重影响着人们健康生活的慢性疾病,其预防与诊断一直是医学界所面临的急需解决的重要问题之一。心音能够反映与心脏疾病相关的各种信息,心音信号的分析对诊断心血管疾病具有重要影响。本文针对肥厚型心肌病分类准确率不高的问题,从特征参数提取及优化角度进行相关算法的研究,主要包括以下几个方面:(1)小波域特征提取。文章基于小波变换获得具有不同频率成
我国是一个农业大国,农作物主要灾害之一就是农业虫害,不仅降低农作物的质量和产量,而且影响国民经济,浪费农业资源。提高农作物产量和质量的方法之一就是提前对虫害进行防治。随着科学技术发展,物联网技术在农业方面的大规模应用,很好的解决了地域分布、可靠的信息传输以及建设成本等问题,推动了我国智慧农业的发展。本文通过对虫害防治和新一代信息技术的研究,构建了基于物联网技术的虫害自动监控系统,该系统能准确的获取
莼菜(Brasenia schreberi)系睡莲科(Nymphaeaceae)莼属(Brasenia)水生植物,其主要的活性成分为多糖。目前对莼菜多糖的研究主要集中在其碱提多糖,而对水提多糖的研究较少。本课题以莼菜为实验原料,通过对碱液提取法、酶液浸提法、热水浸提法三种方法所提莼菜粗多糖的理化性质和抗氧化活性比较,筛选出最佳的莼菜多糖提取方法为热水浸提法;用水提法制备水提多糖,并对其进行酶解工艺
随着十四五时期的到来,我国智慧城市建设已经进入了一个新阶段,智慧城市建设是我国的重要战略布局之一。而物联网、云计算、互联网等新一代信息技术的应用时时刻刻都在影响着智慧城市的建设,所以物联网应用是智慧城市建设工作的重点之一。在物联网应用上,地域不同导致各地物联网应用情况参差不齐,比如在成都市范围内,城市居民生活便捷程度、政务服务相关基础设施建设、建筑产业赋能等都亟待提高。因此本文从物联网应用入手,对
汛期泄洪时,总溶解气体过饱和(Total Dissolved Gas,简称TDG)现象极易出现在位于高坝下游河道的水体中。已有研究证实水生生物(多以鱼类为主)会由于水体中的TDG过饱和而患上气泡病,其正常生存将受到影响。TDG过饱和将会破坏下游水生生态系统的调节功能及其稳定性。近年来,由于电能需求的日益增加,我国高坝建设规模不断扩大,所面临的TDG过饱和问题也日渐严峻。因此,针对汛期期间高坝下游T
本文主要研究以下具有间接信号产生机制的Keller-Segel(-Navier)-Stokes方程组在有界区域上的齐次Neumann初边值问题:(?)其中Ω为RN(N∈{2,3})中具有光滑边界的有界区域.本文结构如下:引言部分介绍趋化-流体耦合方程组的模型背景和与本文研究相关的一些研究现状.第1章:阐明本文研究内容及主要结果,并给出一些必要的预备知识.第2章:研究空间维数N=2、对流项系数k=0
随着Twitter、微博等在线社交媒体的快速发展,短文本已经成为互联网上常见的信息形式。由于社交媒体具有便捷性、灵活性、公共性等特点,这使得公众舆论在互联网上传播迅速,公众对于信息的接收速度快。当出现一个舆论话题的时候,随着信息在社交网络中的迅速传播,一个话题会在信息的传播过程中衍生出一个或更多的新话题。对于在社交媒体话题出现的这种现象,我们提出了衍生主题的概念来描述这种信息传播过程中话题产生的变
目前,我国建设已进入“资源节约型”和“环境友好型”的社会发展阶段,因此,坚持科学发展观和可持续发展理念,大力发展健康住宅已成为题中之意。2015年10月,国家出台了关于社会发展和国民经济的“第十三个五年计划”,健康中国已经被作为关键词列入规划中。在全国卫生与健康大会上,习近平总书记强调要“把人民健康放在优先发展战略地位”。2016年10月,中共中央、国务院发布了《“健康中国2030”规划纲要》,明
目前基于机器视觉以网络变压器视检为对象的研究多为外观规则、背景简单、对比度高的印字和划痕等缺陷检测,而对网络变压器内部小缺陷的检测研究相对更少,因此其仍然依赖效率低下和成本高的人工检测。基于上述原因,课题以网络变压器内部缺陷检测为研究对象,针对内部缺陷占比小、有效特征难以获取带来的检测难点,对YOLO v3目标检测算法进行改进,实现对网络变压器内部缺陷高效精确的检测。具体研究工作如下:(1)收集有