数字农科院2.0

基于YOLO和增强现实的玉米穗位高实时测量方法

文献类型: 中文期刊

作者: 张亚玲;刘亚东;李黎明;余汛;南斐;殷大萌;金秀良

作者机构:

关键词: 玉米雌穗检测;深度学习;增强现实;穗位高测量;YOLO v5s

期刊名称:农业机械学报

ISSN: 1000-1298

年卷期: 2026 年 57 卷 01 期

页码:

收录情况: EI(2025版) ; ; 北大核心(2023版) ; ; CSCD(2025-2026年度) ; ; 科技核心(2024版) ; ; 农林核心(2024版)

摘要: 高效、准确的玉米穗位高监测对于玉米抗倒伏育种研究至关重要。传统人工测量方法费时费力,现有自动化方案在复杂田间条件下鲁棒性不足或成本高。本研究基于YOLO模型和增强现实(AR)技术,设计了一款用于玉米穗位高智能测量的iOS应用程序,可实现玉米穗位高实时、精准、高效且低成本的测量。该系统包含玉米雌穗检测模型和高度测量模块。雌穗检测模型使用在灌浆期玉米田间采集的1 000幅雌穗图像构建的数据集(涵盖不同光照和遮挡条件)进行模型训练与验证,在多个目标检测模型中,YOLO v5s表现出最佳性能,精确率为0.844,召回率为0.724,平均精度AP0.5为0.814。该雌穗检测模型被集成至基于AR技术的实时测量模块,在iOS设备上的兼容性和准确性均表现良好,响应时间小于0.3 s。田间验证表明,穗位高检测结果与人工实测值高度一致(R2为0.750~0.864,RMSE为0.10~0.13 m);智能测量系统由单人操作,单个小区测量10株以上雌穗用时2 min以内,与传统塔尺测量相比速度提高6倍以上。本系统在保证准确性的同时显著提升了玉米穗位高测量的效率,可为玉米育种研究提供实时精准的数据支持。

分类号:

  • 相关文献

[1]Nondestructive Detection and Quality Grading System of Walnut Using X-Ray Imaging and Lightweight WKNet. Xiangpeng Fan,Jianping Zhou. 2025

[2]Study on Recognition of Typical Curing Stages of Jiangxi Tobacco Leaves Based on Image Processing. 段史江,,刘浩,,王爱华,,胡毅翀,,齐飞,,胡强. 2024

[3]Study on Discriminant Model of Flue-curing Stage of Tobacco Leaves in Curing Process. 王志诚,,孟令峰,,王松峰,,谢良文,,李文刚. 2024

[4]基于半监督学习的无线网络攻击行为检测优化方法. 王婷,王娜,崔运鹏,李欢. 2020

[5]基于深度学习框架的隐藏主题变量图模型. 吴蕾,张文生,王珏. 2015

[6]基于无人机遥感的盛花期薇甘菊爆发点识别与监测. 孙中宇,荆文龙,乔曦,杨龙. 2019

[7]基于词向量的检索扩展方法与农业领域实证. 吴蕾,梁晓贺,乌吉斯古楞,王瑞. 2019

[8]计算机视觉与深度学习在猪只识别中的研究进展. 刘峰,吴文杰,刘小磊,王欣然,方亚平,李国亮,杜小勇. 2023

[9]基于深度学习的图像分割在畜禽养殖中的应用研究进展. 姚超,倪福川,李国亮. 2023

[10]基于卷积神经网络的冬小麦麦穗检测计数系统. 张领先,陈运强,李云霞,马浚诚,杜克明. 2019

[11]基于深度卷积神经网络的红树林物种无人机监测研究. 黄亦其,刘琪,赵建晔,黄文善,孙中宇,乔曦. 2020

[12]卷积神经网络在高分辨率影像分类中的应用. 李贤江,陈佑启,邹金秋,石淑芹,郭涛,蔡为民,陈浩. 2019

[13]基于Sentinel-1A影像和一维CNN的中国南方生长季早期作物种类识别. 赵红伟,陈仲新,姜浩,刘佳. 2020

[14]基于非接触式的牛只身份识别研究进展与展望. 郭雷风,许贝贝. 2020

[15]基于Android和深度学习的外来入侵植物智能识别系统. 刘万学,蒯乃阳,韩爽,冼晓青,陈宝雄,吕军,姚青. 2021

[16]基于深度学习的作物基因组学和遗传改良. 辛志奇,赵航,汪海,路铁刚. 2021

[17]利用无人机影像数据进行油菜长势监测. 张瑞杰,李俐俐,李礼,姚剑,乔江伟. 2021

[18]LSTM模型在耕地面积预测领域的构建与应用. 向雁,侯艳林,姜文来,陈印军,成良强. 2021

[19]基于长短时记忆神经网络的生猪价格预测模型. 刘怡然,王东杰,邓雪峰,刘振宇. 2021

[20]无人机遥感及深度学习在油菜冻害识别中的应用研究. 安谈洲,李俐俐,张瑞杰,李礼,刘清云,乔江伟,王新发,姚剑. 2021

作者其他论文 更多>>