基于高光谱成像的甘蔗叶片早期轮斑病与锈病识别技术
文献类型: 中文期刊
作者: 黄亦其;刘祥焕;黄震宇;钱万强;刘双印;乔曦
作者机构:
关键词: 甘蔗叶片;病害识别;高光谱成像;数据预处理;光谱降维
期刊名称:农业机械学报
ISSN: 1000-1298
年卷期: 2023 年 54 卷 04 期
页码:
收录情况: EI(2023版) ; ; 北大核心(2020版) ; ; CSCD(2023-2024年度) ; ; 科技核心(2023版) ; ; 农林核心(2020版)
摘要: 针对甘蔗叶片早期轮斑病与锈病发病症状相似,难以区分,导致在实际生产中不便对症施药的问题,以甘蔗早期轮斑病和锈病叶片为研究对象,探究利用高光谱成像技术来识别甘蔗叶片早期轮斑病与锈病的可行性。首先,利用高光谱成像系统在406~1 014 nm光谱范围内采集甘蔗健康叶片、早期轮斑病叶片和锈病叶片的高光谱图像,提取图像的感兴趣区域(Region of interest, ROI)并计算其平均光谱作为原始光谱数据,采用一阶导数(First derivative, FD)、Savitzky-Golay卷积平滑(Savitzky-Golay convolutional smoothing, SG)和标准正态变换(Standard normal variate, SNV)分别对原始光谱数据进行预处理。然后,在预处理的基础上采用主成分分析(Principal component analysis, PCA)算法、蚁群优化(Ant colony optimization, ACO)算法进行特征降维,并将降维后的特征作为后期建模的输入变量。最后,结合降维和不降维2种方式使用支持向量机(SVM)和随机森林(RF)进行识别。为了确定最优的识别模型,对不同的预处理方法、降维方法和分类器共18个组合模型进行了试验。经对比发现,SG-SVM识别模型效果最佳,测试集准确率为99.65%。试验结果表明,利用高光谱成像技术进行甘蔗叶片早期轮斑病和锈病的识别可行且有效,可为植保无人机超低空遥感病害监测提供参考。
分类号:
- 相关文献
[1]基于光谱分析的甘蔗叶片早期轮斑病与锈病识别. 黄亦其,刘祥焕,黄震宇,钱万强,刘双印,乔曦. 2023
[2]三种甘蔗叶片蛋白质分离纯化方法比较及双向电泳体系优化. 周桂,邹成林,丘立杭,刘小霞,毛江江,杨丽涛,李杨瑞. 2017
[3]基于图像的水稻病害识别方法研究. 管泽鑫,唐健,杨保军,周营烽,范德耀,姚青. 2010
[4]基于人工智能的作物病害识别研究进展. 周长建,宋佳,向文胜. 2021
[5]基于剪枝的植物病害识别方法. 朱冬琴,冯全,张建华. 2023
[6]光电检测技术在马铃薯品质检测中的研究进展. 屠振华,张成龙,王瑶瑶,孙君茂,朱大洲,陈早艳. 2019
[7]光谱技术鉴别冷鲜肉和冻融肉的研究进展. 王勇峰,郎玉苗,黄必志,万红兵,李海鹏,谢鹏,张松山,孙宝忠. 2017
[8]应用近红外高光谱成像技术检测面粉中偶氮甲酰胺. 王晓彬,黄文倩,王庆艳,李江波,王超鹏,赵春江. 2018
[9]高光谱成像技术的柚类品种鉴别研究. 李勋兰,易时来,何绍兰,吕强,谢让金,郑永强,邓烈. 2015
[10]哈姆林甜橙叶片锰锌缺乏症状的高光谱识别. 郭冬梅,邓烈,谢让金,吕强,易时来,郑永强,钱春,何绍兰. 2016
[11]基于近红外高光谱成像及信息融合的小麦品种分类研究. 董高,郭建,王成,陈子龙,郑玲,朱大洲. 2015
[12]高光谱图像信息检测玉米籽粒胚水分含量. 田喜,黄文倩,李江波,樊书祥,张保华. 2016
[13]基于高光谱成像技术的小麦籽粒品种鉴别方法研究. 吴永清,李明,贺媛媛,郭波莉,张波,巨明月,张影全,孙倩倩. 2021
[14]高光谱成像技术在谷物品质检测中的应用进展. 吴永清,李明,张波,张影全,郭波莉. 2021
[15]苹果任意姿态下高光谱图像感兴趣区域选取方法. 袁旭林,郑纪业,赵贤,段玉林,王风云. 2022
[16]高光谱成像的甜瓜嫁接愈合状态早期分类检测. 杨杰锴,郭志强,黄远,高宏盛,金科,吴香帅,杨杰. 2022
[17]不同成熟度茄衣烟叶高光谱特征分析及分类模型构建. 王大彬,孟贵星,王雪松,陈红华,邓建强,向必坤,谭绍安,王瑞. 2023
作者其他论文 更多>>
-
双链RNA对薇甘菊根基因MmEXPA4的靶向抑制
作者:欧正慧;王抗抗;武强;钱万强;刘博;万方浩
关键词:薇甘菊;双链RNA;入侵杂草;MmEXPA4;抑制植株生长
-
基于光谱分析的甘蔗叶片早期轮斑病与锈病识别
作者:黄亦其;刘祥焕;黄震宇;钱万强;刘双印;乔曦
关键词:甘蔗病害识别;光谱分析;数据预处理;光谱降维
-
入侵昆虫识别微信小程序设计与实现
作者:黄亦其;沈豪;王福宽;钱万强;董双玉;乔曦
关键词:识别;微信小程序;入侵昆虫;Java;深度学习;通信
-
基于卷积神经网络的互花米草识别研究
作者:李岩舟;何艳洲;覃锋;钱万强;吴媚;乔曦
关键词:无人机遥感;互花米草;卷积神经网络;零散斑块
-
计算机虚拟筛选技术在害虫行为调节剂研究中的应用
作者:付冠军;黄聪;周亚楠;刘博;刘万学;钱万强;万方浩
关键词:计算生物学;昆虫行为调节剂;虚拟筛选;定量构效关系;分子对接
-
基于网络瘦身算法的YOLOv4-tiny的甘蔗茎节识别
作者:陈文;余康;李岩舟;陈远玲;胡珊珊;乔曦
关键词:MobileNet;网络瘦身;YOLOv4-tiny;甘蔗茎节
-
苹果蠹蛾气味结合蛋白基因CpomOBP20的克隆及表达分析
作者:和东风;张雪;黄聪;武强;邢龙生;刘博;郭建洋;万方浩;钱万强;王文凯
关键词:苹果蠹蛾;气味结合蛋白;基因克隆;序列分析;表达分析