發(fā)布時(shí)間：2024-04-13 09:26

　　氮素是影響花生生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素之一,目前傳統(tǒng)凱氏定氮法測(cè)定步驟繁瑣且所需時(shí)間較長(zhǎng),而無(wú)人機(jī)遙感具有實(shí)時(shí)、靈活、低成本的特點(diǎn),因此,為實(shí)現(xiàn)對(duì)花生氮含量的快速、無(wú)損、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè),本研究利用大疆精靈4號(hào)無(wú)人機(jī)搭載可見(jiàn)光相機(jī),獲取不同生育期的可見(jiàn)光影像,運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,建立葉片數(shù)字圖像彩色信息和葉片氮含量的關(guān)系模型。結(jié)果表明,利用數(shù)字圖像指標(biāo)作為網(wǎng)絡(luò)輸入向量時(shí),所構(gòu)建模型的平均絕對(duì)偏差為1.5左右,且以r、g、b(r=R/(R+G+B), g=G/(R+G+B), b=B/(R+G+B))和a, b, c (a=R+G, b=R+B, c=G+B)兩種組合參數(shù)擬合效果最好,平均絕對(duì)偏差為0.2左右,和真實(shí)值相差較小。通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),兩種方法都能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出花生葉片氮含量,所構(gòu)建模型能快速、無(wú)損地監(jiān)測(cè)花生植株的肥料狀況。

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1本文使用DNN網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)圖

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）是一種深度前饋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可基于梯度下降的方法進(jìn)行訓(xùn)練得到模型參數(shù)。它是一個(gè)端到端的訓(xùn)練過(guò)程，不需要任何輸入和輸出之間精確的表達(dá)式，用已知的數(shù)據(jù)對(duì)卷積網(wǎng)絡(luò)加以訓(xùn)練。相比于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，CNN特有的卷積層和池化層可以進(jìn)一步提升模型對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力，提高模型對(duì)....

圖2本文使用CNN網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)圖

2.1施氮量對(duì)花生葉片氮含量的影響葉片氮含量是表征花生葉片的氮素狀況的主要指標(biāo)之一。由圖3可知，兩個(gè)花生品種的葉片氮素含量隨施氮量的上升呈先上升后下降的趨勢(shì)，花育22號(hào)在225kg/hm2處理葉片氮含量最高，而花育25號(hào)在150kg/hm2處理葉片氮含量最高。在一定范圍內(nèi)，....

圖3施氮對(duì)花生葉片氮素含量的影響

葉片氮含量是表征花生葉片的氮素狀況的主要指標(biāo)之一。由圖3可知，兩個(gè)花生品種的葉片氮素含量隨施氮量的上升呈先上升后下降的趨勢(shì)，花育22號(hào)在225kg/hm2處理葉片氮含量最高，而花育25號(hào)在150kg/hm2處理葉片氮含量最高。在一定范圍內(nèi)，隨著化肥施用量的增加，花生的氮含量提....

圖4方案一真實(shí)值和預(yù)測(cè)值折線圖及模型的訓(xùn)練過(guò)程中損失值的變化

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上使用回溯進(jìn)行參數(shù)修正，輸入的訓(xùn)練集的影響因子通過(guò)模型得到初步預(yù)測(cè)值，并和訓(xùn)練集的真實(shí)值進(jìn)行比較，并依照結(jié)果進(jìn)行回溯，調(diào)整模型參數(shù)使得預(yù)測(cè)值逼近真實(shí)值。訓(xùn)練集平均絕對(duì)偏差是一種常用的對(duì)數(shù)值預(yù)測(cè)值和真實(shí)值準(zhǔn)確度的判斷指標(biāo)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)一般為平均絕對(duì)偏差，數(shù)值越小模型越....

本文編號(hào)：3952825