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基于改进DenseNet的田间杂草识别

农业工程学报 2021年第18期37卷 136-142页

作者：赵辉曹宇航岳有军王红君天津理工大学电气电子工程学院天津市复杂系统控制理论与应用重点实验室天津300384

精确、快速地获取作物和杂草的类别信息是实现自动化除草作业的重要前提。为解决复杂环境下农作物田间杂草种类的高效准确识别问题,该研究提出一种基于改进DenseNet的杂草识别模型。首先,在DenseNet-121网络的基础上,通过在每个卷积层... 详细信息

精确、快速地获取作物和杂草的类别信息是实现自动化除草作业的重要前提。为解决复杂环境下农作物田间杂草种类的高效准确识别问题,该研究提出一种基于改进DenseNet的杂草识别模型。首先,在DenseNet-121网络的基础上,通过在每个卷积层后引入高效通道注意力(Efficient Channel Attention,ECA)机制,增加重要特征的权重,强化杂草特征并抑制背景特征;其次,通过DropBlock正则化随机隐藏杂草图像部分特征块,以提升模型的泛化能力,增强模型识别不同类型杂草的适应性;最后,以自然环境下玉米幼苗和6类伴生杂草作为样本,在相同试验条件下与VggNet-16、ResNet-50和未改进的DenseNet-121模型进行对比试验。结果表明,改进的DenseNet模型性能最优,模型大小为26.55 MB,单张图像耗时0.23 s,平均识别准确率达到98.63%,较改进前模型的平均识别准确率提高了2.09个百分点,且综合性能高于VggNet-16、ResNet-50模型;同时,通过采用梯度加权类激活映射图(Gradient-weighted Class Activation Mapping,Grad-CAM)可视化热度图方法分析,得出改进前后模型的类别判断概率分别为0.68和0.99,本文模型明显高于未改进模型,进一步验证了改进模型的有效性。该模型能够很好地解决复杂环境下农作物和杂草的种类精准识别问题,为智能除草机器人开发奠定了坚实的技术基础。

关键词：图像识别卷积神经网络高效通道注意力 DropBlock 田间杂草

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田间杂草识别与除草技术智能化研究进展

中国农业科学 2010年第9期43卷 1823-1833页

作者：范德耀姚青杨保军周营烽管泽鑫唐健浙江理工大学信息电子学院中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室

随着计算机与电子技术的发展,田间杂草识别与除草技术逐步走向智能化,自动除草系统成为国内外研究热点。本文对组成田间杂草识别与自动除草系统的4个主要模块(系统导航模块、图像采集与处理模块、杂草识别模块和除草控制模块)分别进行... 详细信息

随着计算机与电子技术的发展,田间杂草识别与除草技术逐步走向智能化,自动除草系统成为国内外研究热点。本文对组成田间杂草识别与自动除草系统的4个主要模块(系统导航模块、图像采集与处理模块、杂草识别模块和除草控制模块)分别进行了综述和分析,并指出目前研究中存在的问题及今后努力的方向。

关键词：田间杂草系统导航图像处理杂草识别除草技术

化感作用水稻对无芒稗及相关田间杂草的抑制作用评价

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应用生态学报 2005年第4期16卷 726-731页

作者：徐正浩何勇诸常青俞谷松浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江省绍兴市常青园林工程有限公司绍兴312000 浙江省绍兴市越城区农林水利局绍兴312000

对从5 0 0份水稻种质资源中用差时播种共培法的改进方法初步筛选出10份水稻化感抑稗材料进行了田间化感抑草评价研究.结果表明,在直播条件下,化感材料谷梅2号、吓一跳、鸡早籼、赣早籼和商糯1号等对无芒稗的抑制作用显著优于水稻无化感... 详细信息

对从5 0 0份水稻种质资源中用差时播种共培法的改进方法初步筛选出10份水稻化感抑稗材料进行了田间化感抑草评价研究.结果表明,在直播条件下,化感材料谷梅2号、吓一跳、鸡早籼、赣早籼和商糯1号等对无芒稗的抑制作用显著优于水稻无化感作用材料秀水6 3和春江11.化感材料Milyang 5 4对田间总量杂草的抑制作用最强.在移栽条件下,化感材料谷梅2号、青困2号、吓一跳和鸡早籼对无芒稗的抑制作用与无化感作用材料秀水6 3和春江11差异及显著性水平.水稻材料间部分农艺性状差异及显著性水平,化感材料吓一跳和鸡早籼的株高较高,分蘖力较强,但顶三叶叶面积较小.

关键词：化感作用无芒稗水稻作用评价田间杂草差时播种共培法显著性水平相关抑制作用改进方法种质资源移栽条件性状差异材料早籼 500 分蘖力叶面积顶三叶直播农艺株高鸡梅

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混播草地土壤种子库和田间杂草特征研究

中国草地学报 2012年第4期34卷 48-54页

作者：王建光吕小东孙启忠余红梅中国农业科学院草原研究所内蒙古呼和浩特010010 内蒙古农业大学生态环境学院内蒙古呼和浩特010019 呼伦贝尔市草原工作站内蒙古海拉尔021008

为科学指导苜蓿—禾草混播草地的杂草防控,对其土壤杂草种子库特征和田间杂草发生规律进行了研究。结果表明,苜蓿(Medicago sativa L.)与无芒雀麦(Bromus inermis Leyss)、老芒麦(Elymus sibiricus L.)和直穗鹅观草(Roegneria turczanin... 详细信息

为科学指导苜蓿—禾草混播草地的杂草防控,对其土壤杂草种子库特征和田间杂草发生规律进行了研究。结果表明,苜蓿(Medicago sativa L.)与无芒雀麦(Bromus inermis Leyss)、老芒麦(Elymus sibiricus L.)和直穗鹅观草(Roegneria turczaninovii(Drob.)Nevski)混播的2龄和3龄牧草地,共有25种杂草,土壤种子库容量和地面发生量最多的是灰绿藜(Chenopodium glaucum L.),其次为反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)、稗草(Echinochloa crusgalli(L.)Beauv.)和猪毛菜(Salsola collina Pall.)。证实混播方式和比例对土壤杂草种子库容量不会造成根本性影响,但对描述土壤杂草种子库特征的指标变化产生影响。混播对土壤杂草种子库时空格局产生影响,每年6月和8月高峰入库期,由草种引起的变化幅度明显高于混播组合或比例引起的变幅,禾草变幅普遍高于苜蓿,无芒雀麦最易使杂草入侵而激增库容量,混播中禾草比例增加会促使杂草库容量增加,垂直分布上地表层0～5cm库容量变幅最为明显。

关键词：土壤杂草种子库田间杂草苜蓿禾本科牧草混播草地

连作、迎茬和轮作大豆对田间杂草群落变化的影响

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大豆科学 2003年第4期22卷 283-286页

作者：许艳丽李兆林李春杰中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨150040

采用定位试验方法研究了大豆长期 (10 - 13年 )连作、豆麦豆迎茬、豆米豆迎茬、麦米豆轮作、麦豆豆和麦豆豆豆短期连作条件下大豆田杂草密度、杂草种群和杂草地上鲜重变化。试验结果表明 :田间杂草密度以豆麦豆迎茬最大 ,且明显高于其... 详细信息

采用定位试验方法研究了大豆长期 (10 - 13年 )连作、豆麦豆迎茬、豆米豆迎茬、麦米豆轮作、麦豆豆和麦豆豆豆短期连作条件下大豆田杂草密度、杂草种群和杂草地上鲜重变化。试验结果表明 :田间杂草密度以豆麦豆迎茬最大 ,且明显高于其它茬口 ,豆米豆迎茬田间杂草密度最小 ,杂草密度在不同年际间存在着差异 ;北方大豆田杂草主要有藜、鸭趾草、苋、稗、龙葵、野苏、卷茎蓼、鬼针等 ;藜、鸭趾草、苋、稗为所有茬口所共有 ;随着连作年限的增加 ,使连作区一些杂草种类增加 ,这种差别主要是在双子叶杂草之间 ,单子叶杂草种类没有变化 ;豆麦豆迎茬田间杂草鲜重最大 ,但干旱年份各茬口杂草鲜重普遍减少。

关键词：连作迎茬轮作大豆田间杂草群落变化杂草密度杂草种群

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基于机器视觉的田间杂草识别技术研究进展

农业工程学报 2004年第5期20卷 43-46页

作者：毛文华王一鸣张小超王月青中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 中国农业机械化科学研究院北京100083

田间杂草识别技术是实现变量喷洒除草剂以保护环境的关键所在。针对国内外在精细农业的杂草识别领域,全面、系统地分析了基于机器视觉的田间杂草识别技术的研究进展与应用状况,以促进该项技术在中国的应用和发展。分别阐述了利用植物和... 详细信息

田间杂草识别技术是实现变量喷洒除草剂以保护环境的关键所在。针对国内外在精细农业的杂草识别领域,全面、系统地分析了基于机器视觉的田间杂草识别技术的研究进展与应用状况,以促进该项技术在中国的应用和发展。分别阐述了利用植物和背景形状特征、纹理特征、颜色特征和多光谱特征识别田间杂草技术的理论依据、特征参数、研究状况和问题所在,并指出了实现田间实时识别的难点。

关键词：机器视觉田间杂草识别技术环境保护

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喀什地区甜瓜田间杂草3种病毒的检测及分析

中国蔬菜 2023年第4期 64-69页

作者：卡地尔阿依·买买提李志卫韩盛杨渡玉山江·麦麦提麦合木提江·米吉提新疆农业大学农学院农林有害生物监测与安全防控重点实验室新疆乌鲁木齐830052 新疆农业科学院植物保护研究所农业农村部西北荒漠绿洲作物有害生物综合治理重点实验室新疆乌鲁木齐830091 山西师范大学生命科学学院山西太原030002

2021年在新疆喀什地区伽师县和疏勒县厚皮甜瓜主产区随机采集了7科13种杂草的47份鲜样,采用RT-PCR法检测杂草带毒情况,分析杂草带毒率及病毒间的亲缘关系。结果表明:不同地点、不同种类杂草上的WMV、CMV、ZYMV检出率存在明显差异,伽师县... 详细信息

2021年在新疆喀什地区伽师县和疏勒县厚皮甜瓜主产区随机采集了7科13种杂草的47份鲜样,采用RT-PCR法检测杂草带毒情况,分析杂草带毒率及病毒间的亲缘关系。结果表明:不同地点、不同种类杂草上的WMV、CMV、ZYMV检出率存在明显差异,伽师县WMV、CMV、ZYMV的检出率分别为5.77%、1.43%、32.19%,而疏勒县分别为17.14%、2.86%、7.14%;大部分杂草都携带病毒。杂草上的WMV、CMV和ZYMV存在较高的遗传变异。

关键词：甜瓜病毒病田间杂草 RT-PCR检测