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基于图像处理的水培生菜冠层图像叶面积估测研究

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上海农业学报 2024年第1期40卷 116-124页

作者：杨娟赵汗青马新明钱婷婷张滢钰王宁上海市农业科学院农业科技信息研究所上海201403 河南农业大学信息与管理科学学院郑州450046 上海海洋大学信息学院上海201306

为实现精准、高效、无损地获取植物工厂环境下水培生菜相关长势参数叶面积(Leaf area,LA),基于数字图像处理和机器学习回归方法建立单株水培生菜冠层图像LA估测模型。首先,通过智能手机获取2个生菜品种不同生长期的冠层可见光图像,利用P... 详细信息

为实现精准、高效、无损地获取植物工厂环境下水培生菜相关长势参数叶面积(Leaf area,LA),基于数字图像处理和机器学习回归方法建立单株水培生菜冠层图像LA估测模型。首先,通过智能手机获取2个生菜品种不同生长期的冠层可见光图像,利用Photoshop图像处理软件将原始图像统一剪裁为900像素×900像素大小,采用中值滤波(MedianBlur)法对剪裁后的图像进行去噪运算,将RGB图像转化为HSV颜色空间,再采用mask掩膜法分割彩色图像;然后,利用图像法获取单株生菜LA实测值,构建以LA实测值为因变量,以生菜冠层投影面积(Projected leaf area,PLA)为自变量的线性回归(Linear regression,LR)模型和以全局图像特征(颜色、形状、纹理等)为自变量的支持向量回归(Support vector regression,SVR)、多元线性回归(Multiple linear regression,MLR)和随机森林(Random forest,RF)等LA估测模型进行对比分析;最后,采用决定系数(Coefficient of determination,R^(2))和均方根误差(Root mean square error,RMSE)评估模型的准确性。结果表明:RF模型估测效果最好,对于生菜品种‘绿萝’单株LA估测结果的R^(2)为0.9714、RMSE为8.89 cm2,对于品种‘碧霄’估测结果的R^(2)为0.9201、RMSE为23.34 cm2。本研究验证了RF回归模型能够较准确地估测生菜单株叶面积,可为植物工厂水培生菜LA无损估测提供新的解决方案和研究基础。

关键词：生菜植物工厂叶面积图像处理多元线性回归支持向量回归随机森林

基于半导体制冷式热泵的幼蚕共育温湿度监控系统

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农业工程学报 2012年第12期28卷 183-188页

作者：仲进安桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004

为解决人工操作的传统幼蚕共育方式的诸多缺陷,如使用不便、容易操控不当以及煤炉加湿时易产生有毒气体危害幼蚕等,设计了一种以LPC1111单片机为控制核心的幼蚕共育室温湿度监控系统。该系统采用半导体制冷片作为新型冷热源,结合丙烯酸... 详细信息

为解决人工操作的传统幼蚕共育方式的诸多缺陷,如使用不便、容易操控不当以及煤炉加湿时易产生有毒气体危害幼蚕等,设计了一种以LPC1111单片机为控制核心的幼蚕共育室温湿度监控系统。该系统采用半导体制冷片作为新型冷热源,结合丙烯酸类树脂高分子材料吸湿特性实现简易除湿,并与温湿度传感器构建闭环控制系统。论述了系统中温湿度控制环节设计方案,以及具体硬件电路与软件流程。应用试验表明,所控制温度最大偏差为1℃,相对湿度最大偏差为6%。只要合理设定温湿度数值,系统即可满足幼蚕的所需环境要求。

关键词：环境监测控制系统 LPC1111 半导体制冷片 DS18B20 嵌入式控制器

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My Tibetan Relatives

China's Ethnic Groups 2017年第1期15卷 72-79页

作者： ma xinming

Lhasa Municipal Party Committee deputy secretary ma xinming,a party committee secretary,served as Beijing headquarters general director of *** July 2010 he left Beijing,where he had studied and worked for 20 years,for... 详细信息

关键词：英语阅读理解藏族亲戚

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基于融合对抗训练的农作物品种信息抽取方法

农业机械学报 2023年第12期54卷 272-279,337页

作者：许鑫马文政张浩马新明乔红波河南农业大学信息与管理科学学院郑州450002

针对我国作物品种种类多,资源信息规范性差,模型训练精度低等问题,本文以小麦、水稻、玉米、大豆、棉花、花生、油菜7种作物为对象,以品种、形态、产量和品质等参数为指标,构建了83个品种实体,采用人工标注方法,通过融合对抗训练技术,... 详细信息

针对我国作物品种种类多,资源信息规范性差,模型训练精度低等问题,本文以小麦、水稻、玉米、大豆、棉花、花生、油菜7种作物为对象,以品种、形态、产量和品质等参数为指标,构建了83个品种实体,采用人工标注方法,通过融合对抗训练技术,提出了农作物品种信息抽取4层网络模型(BERT-PGD-BiLSTM-CRF)。模型基于深层双向Transformer构建的BERT(Bidirectional encoder representation from transformers)模型作为预训练模型获取字词语义表示,使用PGD(Projected gradient descent)对抗训练方法为样本增加扰动,提高模型鲁棒性和泛化性,利用双向长短期记忆网络(Bidirectional long short-term memory, BiLSTM)学习长距离文本信息,结合条件随机场(Conditional random field, CRF)学习标签约束信息。对比18个不同信息抽取模型的训练效果,结果表明,本研究提出的BERT-PGD-BiLSTM-CRF模型精确率为95.4%、召回率为97.0%、F1值为96.2%,说明利用对抗训练技术的BERT-PGD-BiLSTM-CRF模型能够有效对作物品种信息进行抽取,同时也为农业信息抽取提供了技术参考。

关键词：农作物品种信息抽取 BERT 对抗训练

基于NoSQL数据库的农田物联网云存储系统设计与实现

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农业工程学报 2019年第1期35卷 172-179页

作者：许鑫时雷何龙张浩马新明河南农业大学信息与管理科学学院郑州450002 河南粮食作物协同创新中心郑州450002 农业部黄淮海农业信息技术科学观测实验站郑州450002

为了解决农田物联网大量图像、视频和传感器等结构化和非结构化数据实时处理与写入问题,该文基于分布式存储与NoSQL(NotOnlySQL)技术,结合农田物联网数据特征,利用HDFS(HadoopDistributedFileSystem)和HBase(Hadoop Database)存储非结... 详细信息

为了解决农田物联网大量图像、视频和传感器等结构化和非结构化数据实时处理与写入问题,该文基于分布式存储与NoSQL(NotOnlySQL)技术,结合农田物联网数据特征,利用HDFS(HadoopDistributedFileSystem)和HBase(Hadoop Database)存储非结构化和结构化数据,基于Redis缓存服务,设计了三层物联网数据云存储框架,实现了海量农田物联网数据存储中的业务处理、事务处理、图片打包与索引、负载均衡等关键技术。面对复杂业务下的事务数据一致性,该文采用基于HLock的乐观锁机制,实现了HBase对强事务性的支持,经过与传统MySQL集群事务对比测试,当数据量级在500万时,数据读取效率提升达35.75%。为了提高农田物联网中大量的小图片和小文件处理效率,基于图片打包合并策略,利用SequenceFile技术实现物联图片的快速索引读写技术,与原生HDFS存储效率相比,读写效率提升30%以上。该研究可以为海量农业物联网数据的存储和管理提供技术参考和理论支撑。

关键词：农田数据存储系统管理物联网 NoSQL Hadoop HBase 云存储

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基于元数据的农田信息存储、管理和共享

农业工程学报 2010年第11期26卷 209-214页

作者：马新明许鑫席磊张浩熊淑萍河南农业大学信息与管理科学学院郑州450002 河南农业大学农学院郑州450002

为实现基于元数据的农田信息的存储、管理和共享,在建立农田信息数据元的基础上,采用空间数据库技术,构建了农田信息的分级存储与管理模型;利用元数据服务和组件技术,在Supermap GIS平台上构建了农田信息共享服务与互操作模型。通过对"... 详细信息

为实现基于元数据的农田信息的存储、管理和共享,在建立农田信息数据元的基础上,采用空间数据库技术,构建了农田信息的分级存储与管理模型;利用元数据服务和组件技术,在Supermap GIS平台上构建了农田信息共享服务与互操作模型。通过对"基于WebGIS的小麦生产精准施肥决策系统"和"基于GIS的河南省作物生产潜力评价系统"数据元的提取和封装,实现了两个系统数据的无损共享,结果表明,在建立农田信息标准元数据的基础上,利用元数据和元数据服务技术来解决农田信息一体化存储、管理和共享是可行和有效的。

关键词：元数据信息利用数据处理农田 GIS

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基于计算机视觉技术的烟叶成熟度判定方法

农业工程学报 2012年第4期28卷 175-179页

作者：汪强席磊任艳娜马新明河南农业大学信息与管理科学学院郑州450002 河南农业大学农学院郑州450002

快速定量检测烟叶成熟度可为烟叶成熟收割提供决策依据。通过对烟叶样品图像数据进行处理与变换,得到烟叶图像的HSV颜色值,使用线性回归分析法建立烟叶图像HSV颜色值与叶绿素含量之间的函数关系,以及烟叶叶绿素含量与SPAD值之间的函数关... 详细信息

快速定量检测烟叶成熟度可为烟叶成熟收割提供决策依据。通过对烟叶样品图像数据进行处理与变换,得到烟叶图像的HSV颜色值,使用线性回归分析法建立烟叶图像HSV颜色值与叶绿素含量之间的函数关系,以及烟叶叶绿素含量与SPAD值之间的函数关系;利用烟叶成熟度与SPAD值之间的函数关系,构建烟叶图像HSV颜色特征值与烟叶成熟度之间的关系模型TMDHSV,从而建立起基于计算机视觉技术的烟叶成熟度判定方法。试验结果表明,该方法具有较好的可行性,可为快速定量检测烟叶成熟度提供技术支撑。

关键词：计算机视觉判断分析烟叶成熟度 TMDHSV模型

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河南省三大粮食作物生产比较优势分析

中国农学通报 2011年第20期27卷 141-145页

作者：宋晨马新明河南农业大学信息与管理科学学院郑州450002

河南省是中国粮食生产大省,在国家粮食安全中占有重要地位。为探讨河南省国家粮食核心区建设时期小麦、玉米、水稻三大粮食作物在省内的优势产区,以比较优势理论为基础,应用综合比较优势指数法,收集河南省18个地市三大粮食作物的生产数... 详细信息

河南省是中国粮食生产大省,在国家粮食安全中占有重要地位。为探讨河南省国家粮食核心区建设时期小麦、玉米、水稻三大粮食作物在省内的优势产区,以比较优势理论为基础,应用综合比较优势指数法,收集河南省18个地市三大粮食作物的生产数据,测算并系统分析了三大粮食作物河南省相对于中国平均水平及河南省内18地市相对于河南省平均水平的效率优势指数、规模优势指数和综合优势指数。结果表明,河南省三大粮食作物生产全省存在比较优势差异,共有水稻优势产区3个,小麦优势产区9个,玉米优势产区13个。

关键词：比较优势河南省粮食作物综合比较优势指数法

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大田期烟草根系构型参数的动态变化

应用生态学报 2006年第3期17卷 373-376页

作者：马新明席磊熊淑萍杨娟河南农业大学农学院郑州450002 华东师范大学地理系上海200062

采用“根箱”法研究了大田期烟草根系构型参数在时间、空间上的动态变化．结果表明，烟草2级侧根总长度的增加明显大于1级侧根，根快速增长期分别出现在移栽后26～40和56～70d．栽后57d（打顶）前，烟草根系的分枝密度表现为10～20〉0... 详细信息

采用“根箱”法研究了大田期烟草根系构型参数在时间、空间上的动态变化．结果表明，烟草2级侧根总长度的增加明显大于1级侧根，根快速增长期分别出现在移栽后26～40和56～70d．栽后57d（打顶）前，烟草根系的分枝密度表现为10～20〉0～10〉20～30〉30～40cm，此后随土层的加深呈递减趋势．在主根上，以7～21cm范围内的分枝密度最大．打顶前，比根长随着入土深度的加深而递增；栽后90d，比根长随土层的加深而递减．1级侧根根长密度在0～10cm土层内的变化呈“S”型曲线，10～20、20～30和30～40cm内表现为双峰曲线；2级侧根根长密度随生育期的进程而增加。其中0～10cm根长密度的变化为“S”曲线，其它层次为单峰曲线．

关键词：烟草根系根构型分枝密度比根长根长密度