【摘 要】
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基于机器视觉技术自动检测苹果树上的果实并进行计数是实现果园产量测量和智慧果园生产管理的关键.该研究基于现代种植模式下的富士苹果视频,提出基于轻量级目标检测网络YOLOv4-tiny和卡尔曼滤波跟踪算法的苹果检测与视频计数方法.使用YOLOv4-tiny检测视频中的苹果,对检测到的果实采用卡尔曼滤波算法进行预测跟踪,基于欧氏距离和重叠度匹配改进匈牙利算法对跟踪目标进行最优匹配.分别对算法的检测性能、跟踪性能和计数效果进行试验,结果表明:YOLOv4-tiny模型的平均检测精度达到94.47％,在果园视频中的
【机 构】
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西北农林科技大学机械与电子工程学院,杨凌 712100;绥德县兰花花生态食品有限责任公司,绥德 718000;西北农林科技大学机械与电子工程学院,杨凌 712100;农业农村部农业物联网重点实验室,杨
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基于机器视觉技术自动检测苹果树上的果实并进行计数是实现果园产量测量和智慧果园生产管理的关键.该研究基于现代种植模式下的富士苹果视频,提出基于轻量级目标检测网络YOLOv4-tiny和卡尔曼滤波跟踪算法的苹果检测与视频计数方法.使用YOLOv4-tiny检测视频中的苹果,对检测到的果实采用卡尔曼滤波算法进行预测跟踪,基于欧氏距离和重叠度匹配改进匈牙利算法对跟踪目标进行最优匹配.分别对算法的检测性能、跟踪性能和计数效果进行试验,结果表明:YOLOv4-tiny模型的平均检测精度达到94.47％,在果园视频中的检测准确度达到96.15％;基于改进的计数算法分别达到69.14％和75.60％的多目标跟踪准确度和精度,较改进前算法分别提高了26.86和20.78个百分点;改进后算法的平均计数精度达到81.94％.该研究方法可有效帮助果农掌握园中苹果数量,为现代化苹果园的测产研究提供技术参考,为果园的智慧管理提供科学决策依据.
其他文献
为缓解鸡粪厌氧发酵过程中产生的氨氮抑制,采用投加镁磷盐的方式,在厌氧发酵过程中原位脱除氨氮,考察鸟粪石沉淀法脱除氨氮对鸡粪厌氧发酵过程的影响及镁磷盐的利用效率.试验向稳定运行的半连续厌氧反应器内投加MgCl2·6H2O和K2HPO4·3H2O,理论脱除速率为3000 mg/d.第一次加盐脱除氨氮后,试验组反应器内氨氮浓度由2937 mg/L降低至1466 mg/L,平均产甲烷量为0.39 L/g,相较对照组的0.33 L/g提高了18％,镁磷盐利用率为91％;第二次加盐脱除氨氮后,试验组氨氮浓度由2232
为解决当前果园探测技术难以在恶劣的果园环境中提取果树冠层信息的问题.该研究将毫米波雷达应用于果园冠层探测,搭建了基于毫米波雷达的果园冠层探测系统,利用该系统扫描得到了果园点云,检测和估算得到每棵果树的株高、冠幅和体积参数.针对毫米波雷达在不同距离下产生点云密度不同的问题,该研究提出了一种基于可变轴的椭球模型自适应密度聚类算法,用以提高果树点云识别效果,进而使用Alpha-shape算法和随机抽样一致算法(Random Sample Consensus)对果树进行了表面重建和结构参数的提取.通过与人工测量数
探究添加不同外源氮对水稻秸秆腐解规律和养分释放特征的影响,为提高水稻秸秆养分利用提供理论依据.该研究采用室内恒湿网袋培养法,设置4个处理:不添加外源氮(CK);添加尿素(PU);添加尿素硝酸铵(UAN);添加石灰氮(CaCN2).结果表明:水稻秸秆腐解规律表现为0～5 d腐解速率最大,为0.39～0.47 g/d;5～30 d腐解速率较快,为0.12～0.16 g/d;30～150 d腐解缓慢并趋于平稳,腐解速率为0.045～0.050 g/d.与CK相比,添加外源氮可以显著提高水稻秸秆的累积腐解率(P<
热应激会对猪产生不利影响,为探究猪舍适宜的夏季通风条件和合理的降温需求,该研究利用环境气象资料,结合能质平衡方程,对围护结构传热及通风散热占比进行了分析,构建了保育及育肥舍夏季最大通风量的计算公式,对五大气候区的典型城市:长春、北京、南宁、武汉、贵阳的保育及育肥舍夏季最大通风量取值进行了规范,并对这些城市的110 m×15 m的模型猪舍的热湿环境进行了分析.结果表明,5个地区使用湿帘的时长:南宁>武汉>北京>贵阳>长春;使用湿帘后舍内温度仍高于27℃的时长:南宁>武汉>北京>贵阳>长春;使用湿帘后的平均降
为明确土壤中不同残膜量对根系生长和分布的影响,该研究于2019—2020年在河套灌区九庄农业综合节水试验站设置了5个农膜残留量水平,分别为CK(0 kg/hm2)、T1(150 kg/hm2)、T2(300 kg/hm2)、T3(450 kg/hm2)和T4(600 kg/hm2),研究不同残膜量对玉米根长密度、不同径级根系分配及根系分布等影响,并引入残膜量,建立了适用于农膜残留农田的根系分布模型.结果表明,根系在水平分布时,侧根区的根系受残膜影响显著(P2 mm,d为根系直径),降幅为29.25％;增加
高光谱遥感技术已广泛应用于植被类型制图.然而,稀疏植被冠层覆盖和土壤背景影响仍然是干旱区植被类型遥感分类的主要挑战,单独利用遥感数据光谱或纹理特征难以获得可靠的分类精度和稳定性.广义正态分布优化算法(Generalized Normal Distribution Optimization,GNDO)的特征优选结果在质量和稳定性方面相较传统优化算法具有优势,但目前还未应用于高光谱波段选取研究.为探索结合ZY-102D光谱与纹理特征进行干旱区植被类型遥感分类的可行性,验证GNDO方法应用于高光谱波段选取的有效
厌氧发酵技术可以将木质纤维素生物质转化为沼气,并伴随副产物沼渣产生.随着大型沼气工程的发展,大量沼渣排放已成为厌氧发酵技术推广应用的主要限制因素之一,亟须对沼渣进行快速有效处理.其中,沼渣的热化学转化利用符合大型沼气工程发展趋势,是当前的研究热点之一.首先分析木质纤维素沼渣的原料特性与热化学转化潜力;再对沼渣成型燃料、热解以及水热炭化等领域的研究现状进行分析,着重对沼渣衍生产物特性、热化学转化过程中存在的问题以及与厌氧发酵结合的潜在优势等方面进行讨论;最后,对沼渣热化学转化的发展趋势进行了展望.木质纤维素
以鸡粪为处理对象,进料总固体(Total Solids,TS)浓度控制在15％,进行鸡粪高固体浓度进料厌氧消化试验,在水力停留时间(Hydraulic Retention Time,HRT)为60 d的条件下,连续运行155 d考察发酵性能.试验结果表明,在有机负荷(Organic Load Rate,OLR)为1.5 g/(L·d)(以Volatile Solids,VS计算)和总氨氮(Total Ammonia Nitrogen,TAN)浓度7.5 g/L的条件下,甲烷产率达到326 mL/g,总挥发
为厘清全国耕地资源环境本底并识别中国休耕优先区,该研究从生态保护红线、土壤污染状况、地下水超采和耕地质量等级等4个维度,运用生态保护红线划定、内梅罗综合污染指数、地下水水位变幅等方法系统分析中国耕地资源环境胁迫因子空间格局及分异特征,并构建多准则休耕规则识别不同情景下中国休耕规模及优先区的空间分布.结果表明:1)中国北方划入生态保护红线范围内耕地面积远高于南方,划入一级生态保护红线范围内耕地占3.57％;2)中国耕地重、中度污染面积分别占1.23％和2.31％,南方整体污染高于北方且南方呈局部分散、北方呈
为探究圆形循环水养殖池进水管布设位置对池内的流场分布以及残饵粪便等固体颗粒物排出的影响.该研究基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术,采用STAR-CCM+软件系统地模拟进水管在常见布设角度(θ=0°、45°),不同布设位置(d=0、1/8 r、1/4 r、3/8 r、1/2 r,d为射流管与池壁的距离,r为养殖池半径)工况下,养殖池内的流场分布特性和固体颗粒物的运动特性,并以固体颗粒物的排出率为主要性能指标,对进水管布设位置进行优化分析.监测了距离池底