水稻葉瘟病灶區(qū)智能圈定與分級(jí)
發(fā)布時(shí)間:2021-12-17 12:54
水稻是我國最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,在我國種植面積廣,食用人口比例大,因此,其長勢與產(chǎn)量直接關(guān)系到我國的糧食安全。葉瘟病是引起水稻減產(chǎn)的主要病害之一,其中病斑位置、面積等特征信息的提取對(duì)于水稻葉瘟病情監(jiān)測具有重要意義。傳統(tǒng)稻田葉瘟病情監(jiān)測主要以農(nóng)技人員在田間采樣調(diào)查葉損率以及病斑面積占比的方式對(duì)水稻染病情況進(jìn)行評(píng)估,其成本高,效率低;以無人機(jī)為監(jiān)測平臺(tái),利用圖像處理技術(shù)對(duì)稻田冠層圖像中染病區(qū)域進(jìn)行圈定,并基于圈定結(jié)果對(duì)區(qū)域內(nèi)病害分布情況進(jìn)行監(jiān)測、分級(jí)能夠有效地提高監(jiān)測效率,同時(shí)監(jiān)測結(jié)果更為客觀準(zhǔn)確,具有極大的研究價(jià)值。隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的飛速發(fā)展,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像處理領(lǐng)域的優(yōu)勢十分明顯,近年來研究學(xué)者針對(duì)不同應(yīng)用場景提出了多種深度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并取得了良好的分割或分類效果。因此本文在湖北一實(shí)驗(yàn)田展開研究,在大田環(huán)境下,以無人機(jī)低空航拍的分蘗期水稻圖像及其病斑標(biāo)注樣本作為數(shù)據(jù)集,基于Linknet深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)訓(xùn)練水稻葉瘟病圈定模型,并結(jié)合不同程度病害圖像特征構(gòu)建葉瘟病分級(jí)模型。本文主要取得了以下研究成果:(1)基于Linknet深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)搭建并訓(xùn)練葉瘟病灶區(qū)圖像圈定模型。在驗(yàn)證...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
圖 2-1 研究區(qū)位置示意圖湖北屬長江中游稻區(qū),地跨東經(jīng) 112.35°-113.19°,北緯 29.26°-30.12°,是中國水稻種植面積最大的十個(gè)省份之一。監(jiān)利縣地處長江中游以北,向南與湖南省岳陽市一水之隔;向北與仙桃、潛江相接;西帶白鷺湖,接壤江陵、石首;東襟洪湖,與洪湖市共享天然湖區(qū)。因公元 222 年吳國設(shè)卡派官在此“監(jiān)收魚稻之利”而得縣名。全境地勢平坦,南部西北部略高,東部中部較低,縣域面積 3118km2,全縣轄 21 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和 2 個(gè)農(nóng)場管理區(qū),現(xiàn)有人口 155 萬人。境內(nèi)地勢平坦、土壤肥沃、氣候適宜,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得天獨(dú)厚,被譽(yù)為"全國水稻第一縣,全國首列50 個(gè)大商品糧基地縣之一。監(jiān)利縣水利條件優(yōu)越,長江繞行監(jiān)利縣南境,蜿蜒曲折 160 余公里,東荊河流經(jīng)北陲,四湖總干渠貫穿中部匯入洪湖三大水系,是土壤母質(zhì)主要攜入通道。境內(nèi)河渠交錯(cuò)密如蛛網(wǎng),湖泊塘堰星羅棋布,水域面積約為 657.89km2,占縣域
3.泡田:在旱整地過后,開始進(jìn)行的泡田工作,即對(duì)試驗(yàn)田進(jìn)行灌水浸泡,使表層以下 20cm 內(nèi)的土壤得到軟化,清洗殘留藥害,降低鹽堿度。4.水田平整:泡田 3 天后,借助水田整地機(jī)械進(jìn)行攪漿、沉漿等水田平整工作,保證田內(nèi)高低差不大于 3cm,保持表層 5~7cm 均勻水層,其目的是進(jìn)一步增加土壤含水量,碎化土壤團(tuán)塊,使田面平整,達(dá)到機(jī)械移栽標(biāo)準(zhǔn)。消除“偏臉池”,確保后期秧苗能得到均勻灌溉以及受肥。在水稻移栽前后可以打封田劑,封閉田間雜草種子發(fā)芽。本試驗(yàn)在水稻移栽前 2 天采用 12%惡草酮 120ml 瓶裝甩施,施藥后保持淺水層。試驗(yàn)田整地工作完成,基本達(dá)到田內(nèi)水肥均勻,水稻移栽環(huán)境一致,區(qū)域內(nèi)無雜草及病蟲害殘余,符合水稻健康生長條件。如圖 2-2 所示。整地工作完畢后,采用機(jī)器插秧的方式移栽水稻秧苗,由農(nóng)技專家進(jìn)行日常培育管理,當(dāng)水稻生長至分蘗期開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,如圖 2-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于全卷積網(wǎng)絡(luò)的蘋果圖像分割方法[J]. 朱悅云. 信息與電腦(理論版). 2018(19)
[2]我國水稻生產(chǎn)中農(nóng)藥過量施用研究:基于社會(huì)和私人利益最大化的視角[J]. 郭利京,王穎. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]農(nóng)藥減量增產(chǎn)技術(shù)在水稻病蟲害防治中的應(yīng)用[J]. 陳德智,柯華英,程牧. 農(nóng)民致富之友. 2017(02)
[4]基于環(huán)境信息和顏色特征的作物葉片病害等級(jí)識(shí)別算法[J]. 謝澤奇,忽曉偉,張會(huì)敏,張善文,張?jiān)讫? 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(07)
[5]近紅外光譜技術(shù)的小麥條銹病嚴(yán)重度分級(jí)識(shí)別[J]. 李小龍,秦豐,趙龍蓮,李軍會(huì),馬占鴻,王海光. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(02)
[6]深度學(xué)習(xí)研究綜述[J]. 尹寶才,王文通,王立春. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]基于高光譜成像的水稻穗瘟病害程度分級(jí)方法[J]. 黃雙萍,齊龍,馬旭,薛昆南,汪文娟. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]基于光譜信息的柑橘黃龍病無損檢測及分級(jí)模型構(gòu)建[J]. 姚偉璇,代芬,楊康萍,鄧小玲,李盛銘,周鎧佳,李攀. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(19)
[9]基于圖像處理的田間水稻葉瘟病斑檢測方法[J]. 吳露露,鄭志雄,齊龍,馬旭,梁仲維,陳國銳. 農(nóng)機(jī)化研究. 2014(09)
[10]無人機(jī)遙感系統(tǒng)的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J]. 李德仁,李明. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2014(05)
碩士論文
[1]基于葉片圖像的農(nóng)作物病害識(shí)別方法研究[D]. 卜翔宇.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]發(fā)病煙草的高光譜特征及其病害程度診斷模型研究[D]. 王梅.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]基于近紅外光譜技術(shù)的水稻葉部病害診斷模型構(gòu)建[D]. 王曉麗.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2011
[4]基于計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的作物病害等級(jí)檢測[D]. 葛婧.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3540164
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
圖 2-1 研究區(qū)位置示意圖湖北屬長江中游稻區(qū),地跨東經(jīng) 112.35°-113.19°,北緯 29.26°-30.12°,是中國水稻種植面積最大的十個(gè)省份之一。監(jiān)利縣地處長江中游以北,向南與湖南省岳陽市一水之隔;向北與仙桃、潛江相接;西帶白鷺湖,接壤江陵、石首;東襟洪湖,與洪湖市共享天然湖區(qū)。因公元 222 年吳國設(shè)卡派官在此“監(jiān)收魚稻之利”而得縣名。全境地勢平坦,南部西北部略高,東部中部較低,縣域面積 3118km2,全縣轄 21 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和 2 個(gè)農(nóng)場管理區(qū),現(xiàn)有人口 155 萬人。境內(nèi)地勢平坦、土壤肥沃、氣候適宜,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件得天獨(dú)厚,被譽(yù)為"全國水稻第一縣,全國首列50 個(gè)大商品糧基地縣之一。監(jiān)利縣水利條件優(yōu)越,長江繞行監(jiān)利縣南境,蜿蜒曲折 160 余公里,東荊河流經(jīng)北陲,四湖總干渠貫穿中部匯入洪湖三大水系,是土壤母質(zhì)主要攜入通道。境內(nèi)河渠交錯(cuò)密如蛛網(wǎng),湖泊塘堰星羅棋布,水域面積約為 657.89km2,占縣域
3.泡田:在旱整地過后,開始進(jìn)行的泡田工作,即對(duì)試驗(yàn)田進(jìn)行灌水浸泡,使表層以下 20cm 內(nèi)的土壤得到軟化,清洗殘留藥害,降低鹽堿度。4.水田平整:泡田 3 天后,借助水田整地機(jī)械進(jìn)行攪漿、沉漿等水田平整工作,保證田內(nèi)高低差不大于 3cm,保持表層 5~7cm 均勻水層,其目的是進(jìn)一步增加土壤含水量,碎化土壤團(tuán)塊,使田面平整,達(dá)到機(jī)械移栽標(biāo)準(zhǔn)。消除“偏臉池”,確保后期秧苗能得到均勻灌溉以及受肥。在水稻移栽前后可以打封田劑,封閉田間雜草種子發(fā)芽。本試驗(yàn)在水稻移栽前 2 天采用 12%惡草酮 120ml 瓶裝甩施,施藥后保持淺水層。試驗(yàn)田整地工作完成,基本達(dá)到田內(nèi)水肥均勻,水稻移栽環(huán)境一致,區(qū)域內(nèi)無雜草及病蟲害殘余,符合水稻健康生長條件。如圖 2-2 所示。整地工作完畢后,采用機(jī)器插秧的方式移栽水稻秧苗,由農(nóng)技專家進(jìn)行日常培育管理,當(dāng)水稻生長至分蘗期開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,如圖 2-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于全卷積網(wǎng)絡(luò)的蘋果圖像分割方法[J]. 朱悅云. 信息與電腦(理論版). 2018(19)
[2]我國水稻生產(chǎn)中農(nóng)藥過量施用研究:基于社會(huì)和私人利益最大化的視角[J]. 郭利京,王穎. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]農(nóng)藥減量增產(chǎn)技術(shù)在水稻病蟲害防治中的應(yīng)用[J]. 陳德智,柯華英,程牧. 農(nóng)民致富之友. 2017(02)
[4]基于環(huán)境信息和顏色特征的作物葉片病害等級(jí)識(shí)別算法[J]. 謝澤奇,忽曉偉,張會(huì)敏,張善文,張?jiān)讫? 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(07)
[5]近紅外光譜技術(shù)的小麥條銹病嚴(yán)重度分級(jí)識(shí)別[J]. 李小龍,秦豐,趙龍蓮,李軍會(huì),馬占鴻,王海光. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(02)
[6]深度學(xué)習(xí)研究綜述[J]. 尹寶才,王文通,王立春. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]基于高光譜成像的水稻穗瘟病害程度分級(jí)方法[J]. 黃雙萍,齊龍,馬旭,薛昆南,汪文娟. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]基于光譜信息的柑橘黃龍病無損檢測及分級(jí)模型構(gòu)建[J]. 姚偉璇,代芬,楊康萍,鄧小玲,李盛銘,周鎧佳,李攀. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(19)
[9]基于圖像處理的田間水稻葉瘟病斑檢測方法[J]. 吳露露,鄭志雄,齊龍,馬旭,梁仲維,陳國銳. 農(nóng)機(jī)化研究. 2014(09)
[10]無人機(jī)遙感系統(tǒng)的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J]. 李德仁,李明. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2014(05)
碩士論文
[1]基于葉片圖像的農(nóng)作物病害識(shí)別方法研究[D]. 卜翔宇.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]發(fā)病煙草的高光譜特征及其病害程度診斷模型研究[D]. 王梅.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[3]基于近紅外光譜技術(shù)的水稻葉部病害診斷模型構(gòu)建[D]. 王曉麗.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2011
[4]基于計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的作物病害等級(jí)檢測[D]. 葛婧.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3540164
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/dzwbhlw/3540164.html
最近更新
教材專著