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基于对比学习和CBAM注意力机制的多肉植物图像分类研究

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基于对比学习和CBAM注意力机制的多肉植物图像分类研究

作者：封雨欣长江大学

学位级别：硕士

多肉植物因其美丽的外观和简单的养护方式,受到越来越多人的喜爱。在这个背景下,多肉植物图像分类成为了一个备受关注的研究领域。然而,由于多肉植物种类多,类间差异小、类内差异大的特点,使得传统的图像分类方法难以取得良好的效果。... 详细信息

多肉植物因其美丽的外观和简单的养护方式,受到越来越多人的喜爱。在这个背景下,多肉植物图像分类成为了一个备受关注的研究领域。然而,由于多肉植物种类多,类间差异小、类内差异大的特点,使得传统的图像分类方法难以取得良好的效果。随着人工智能的不断发展,计算机视觉技术的应用越来越广泛,为解决多肉植物图像分类问题带来了新的解决思路,将人工智能和农业科学相结合,有望在现代农业中发挥重要作用。通过对目前多肉植物图像分类以及细粒度图像分类方法的研究现状分析,本文以增强模型对判别性特征的学习能力,从而提升多肉植物图像分类的准确性为目的,提出基于对比学习和CBAM注意力机制的多肉植物图像分类方法。本文的主要工作如下:1、为使得本文的多肉植物图像分类研究具有代表性,使用爬虫技术从百度图库和谷歌图库等常见图库中收集了较为常见的多肉植物图片,并在长江大学园艺园林学院的多肉植物展览中对多肉植物图像进行了采集。自制190个种类的多肉植物数据集,每个种类包含60张到180张不等的图片,共有24440张图片。2、为提升多肉植物图像分类模型的泛化能力和特征提取能力,本文提出基于对比学习的多肉植物图像分类模型CL＿Conv Ne Xt。CL＿Conv Ne Xt模型以Conv Ne Xt为基础结构引入对比学习思想,在网络中间层添加非线性投影层(Projection Head)作为辅助分类器来帮助模型对浅层网络进行特征提取;将对比损失函数和交叉熵损失函数进行加权计算,重新设计新的损失函数计算方法。训练时采用迁移学习来提高模型训练时的收敛速度,通过优化各种策略和参数来进一步提升模型的识别准确率。最终模型对多肉植物图像分类识别的Top1准确率达到了91.79%。3、为验证本方法在卷积神经网络中的可移植性和在不同细粒度数据集的有效性。分别以Res Net50和Res Net101为主干网络,融入本文提到的对比学习方法,构建了CL＿Res Net50和CL＿Res Net101。相比于原始的Res Net50网络,CL＿Res Net50识别准确率提高了28.98%,达到84.83%,CL＿Res Net101识别准确率达到85.64%。同时在公开的Oxford flower和CUB200两个细粒度图像分类数据集上使用CL＿Conv Ne Xt进行实验。相较于Conv Ne Xt,CL＿Conv Ne Xt在Oxford flower和CUB200两个数据集中识别准确率分别提升了10.29%和9.66%。4、为进一步提升模型的特征提取能力,从而提升模型各方面性能,本文提出基于注意力机制的对比学习多肉植物图像分类。通过嵌入CBAM模块来学习通道和空间上的特征重要性,增加模型对不同通道的特征区域的关注度,从而提高模型的对抗性和鲁棒性。通过将CBAM注意力机制和对比学习的融合,来实现特征表示和相似性度量的联合优化。通过在自制多肉植物数据集上进行多组对比实验,探究CBAM嵌入位置对实验结果的影响以及不同网络嵌入CBAM的有效性。实验结果表明:CBAM嵌入卷积神经网络在没有大幅度增加模型复杂度的情况下能够有效提升模型分类识别准确率,在对比学习卷积神经网络的每个层间嵌入CBAM注意力模块的识别准确率最高。

关键词：对比学习 CBAM注意力机制 Projection Head 图像分类多肉植物

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多肉植物的“治愈之旅”

中国社会保障 2022年第3期 78-79页

作者：萧军(文/图/视频) 不详

近年来,随着多肉植物市场的兴起,“多肉寄养师”这个小众职业应运而生,专门帮助那些喜爱多肉埴物却没有合适养植环境和充足时间打理的人士。2022年2月16日,在北京市丰台区太子峪的轻风多肉大棚里,“90后”朱少华正在给寄养区的多肉植物... 详细信息

近年来,随着多肉植物市场的兴起,“多肉寄养师”这个小众职业应运而生,专门帮助那些喜爱多肉埴物却没有合适养植环境和充足时间打理的人士。2022年2月16日,在北京市丰台区太子峪的轻风多肉大棚里,“90后”朱少华正在给寄养区的多肉植物浇水,此时的室外为零下5摄氏度,但大棚内温暖如春,生机盎然。

关键词：多肉植物温暖如春 90后寄养

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多肉植物春桃玉属绫耀玉枯萎病的病原菌鉴定

多肉植物春桃玉属绫耀玉枯萎病的病原菌鉴定

中国植物病理学会2023年学术年会

作者：刘爽薛治峰唐锐张廷萍秦世雯云南大学农学院资源植物研究院

绫耀玉(Dinteranthus vanzylii)是番杏科(Aizoaceae)春桃玉属(Dinteranthus)的多肉植物品种,近年来深受消费者喜爱。该品种原产于南非,外形似元宝,具有1～2对灰粉色肉质叶,叶部表面具有红色线条状斑点。2021年9月,笔者在福建宁德一多肉... 详细信息

绫耀玉(Dinteranthus vanzylii)是番杏科(Aizoaceae)春桃玉属(Dinteranthus)的多肉植物品种,近年来深受消费者喜爱。该品种原产于南非,外形似元宝,具有1～2对灰粉色肉质叶,叶部表面具有红色线条状斑点。2021年9月,笔者在福建宁德一多肉植物商业大棚中发现约7%的绫耀玉盆栽出现了叶部枯萎症状。本研究采用组织分离法和单胞分离法从患病植株叶部获得了20株真菌菌株。根据其在PDA培养基上的菌落形态分为两种类型:①白色菌落,气生菌丝丰富且产淡紫色色素;②白色菌落,气生菌丝丰富但不产色素。对2种菌落类型的代表菌株KMDV1和KMDV2进行孢子形态鉴定发现,2个菌株能够产生3种孢子类型:卵圆形的小分生孢子、3～4个分隔的镰刀状大分生孢子以及圆形厚壁的厚垣孢子。对2种菌株的ITS、EF1-α和β-tubulin基因序列进行PCR扩增和测序后提交至GenBank数据库(ITS序列号为OP897707和OP897714;EF1-α序列号为OP910243和OP910244;β-tubulin序列号为OP910245和OP910246)。经过同源比对发现,2个菌株的ITS、EF1-α和β-tubulin序列相似性分别为99.25%、99.24%和98.37%。在NCBI数据库进行Blastn比对发现,以上序列分别与多个尖孢镰孢菌Fusarium oxysporum菌株(GenBank序列号为MK790100、MN788643、KU738441、LN828039、MK682460和MK682429)的相似性达99.02%～99.81%。构建3个序列串联发育树发现,2个菌株与***聚在同一枝,而与不同种的Fusarium处在不同分枝。以上结果说明,KMDV1和KMDV2菌株为***。通过灌根接种法发现,KMDV1和KMDV2菌株接种绫耀玉15d后均出现叶片枯萎症状,与大棚症状一致,而清水处理的植株无任何症状。通过形态学和分子序列鉴定发现,从发病植株中获得的重分离菌株分别与KMDV1和KMDV2菌株特征一致,而对照植株未分离出***。本研究是***引起绫耀玉枯萎病的首次报道。目前番杏科植物病害报道尚少,本研究将为番杏科植物的真菌病害的诊断和防控提供病原信息。

关键词：多肉植物春桃玉属绫耀玉枯萎病尖孢镰孢菌

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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多肉植物的组织培养及应用

安徽农学通报 2023年第20期29卷 47-49页

作者：周晓静周静翟研姜婷婷周力行乔永旭蒋亚华宿迁学院江苏宿迁223800

多肉花卉以其奇特外形和经营价格备受青睐,但多肉花卉存在育种周期较长、雌雄异熟、种子量小等问题,难以适应农业产业化需求。本文探讨了多肉植物快繁体系技术,分析了多肉植物组织培养技术存在的问题,并提出了前景展望,为多肉植物的培... 详细信息

多肉花卉以其奇特外形和经营价格备受青睐,但多肉花卉存在育种周期较长、雌雄异熟、种子量小等问题,难以适应农业产业化需求。本文探讨了多肉植物快繁体系技术,分析了多肉植物组织培养技术存在的问题,并提出了前景展望,为多肉植物的培养、应用提供参考。

关键词：多肉植物组织培养培养基外植体技术应用

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多肉植物的养护技巧及在景观设计中的应用

种子科技 2022年第11期40卷 67-69,75页

作者：石元菊荣昌区清升镇人民政府重庆402462

多肉植物是指具有较肥大的根、茎、叶等储存营养的器官的植物,其薄壁组织含有大量的水分和营养物质,可供其度过逆境,常见的仙人掌科、景天科、石蒜科植物在园艺和园林景观设计中得到广泛应用。文章阐述了多肉植物的生理特征、栽培技术,... 详细信息

多肉植物是指具有较肥大的根、茎、叶等储存营养的器官的植物,其薄壁组织含有大量的水分和营养物质,可供其度过逆境,常见的仙人掌科、景天科、石蒜科植物在园艺和园林景观设计中得到广泛应用。文章阐述了多肉植物的生理特征、栽培技术,以及在不同阶段的养护技巧,并总结了多肉植物在园林景观设计中的应用。

关键词：多肉植物养护技巧景观设计

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多肉植物自动移栽机末端执行器设计与试验

南方农机 2022年第10期53卷 58-60页

作者：叶海平漳州职业技术学院智能制造学院福建漳州363000

现有多肉植物种植基地主要采用穴盘苗种植,针对所采用的自动移栽机无法满足自动移栽机实现多肉植物的疏植移栽和移栽效率低的问题,笔者设计了一种基于气压传动的可调取苗末端执行器,该装置根据气缸活塞的上下运动,带动连杆和滑块运动,... 详细信息

现有多肉植物种植基地主要采用穴盘苗种植,针对所采用的自动移栽机无法满足自动移栽机实现多肉植物的疏植移栽和移栽效率低的问题,笔者设计了一种基于气压传动的可调取苗末端执行器,该装置根据气缸活塞的上下运动,带动连杆和滑块运动,从而实现灵活调节取苗针间隙,满足穴盘苗疏植移栽作业要求。并根据穴盘苗的疏植移栽技术要求,确定末端执行器的功能要求,设计出末端执行器。以方形穴盘边长6.5 mm、10 mm和15 mm三种规格多肉植物穴盘所育钵苗为试验对象进行试机试验,试验结果表明,多肉植物自动移栽机移栽成功率在94%以上,移栽的成活率在90.56%以上,末端执行器可满足不同穴盘规格疏植作业需求,适用性强。

关键词：穴盘苗疏植移栽末端执行器多肉植物

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多肉植物乌羽玉及其植物文化

花卉 2023年第2期 4-6页

作者：杨涓张雪揣福文郝岩马腾北京市植物园管理处、北京市花卉园艺工程技术研究中心、城乡生态环境北京实验室北京100093

本文对多肉植物乌羽玉及其植物文化进行研究。因文化差异,相同植物在不同地域,背后所蕴含的植物文化也有所不同。有些植物既是药,又是毒。对有争议植物应加强监管、合理利用。开展植物文化研究,有助于文化交流及人民幸福生活。

关键词：多肉植物乌羽玉缀化生物碱

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多肉植物红宝石快速繁殖体系的建立

湖南文理学院学报:自然科学版 2023年第4期35卷 51-55页

作者：伍茗唐映红罗璐郑伊倩谢丹妮何奕奕湖南文理学院生命与环境科学学院湖南常德415000 常德市农业生物大分子研究中心湖南常德415000

多肉植物红宝石(Sedeveria’Pink Ruby’)为景天科拟石莲花属植物,观赏价值高,是大众非常喜爱的品种,因受环境条件影响较大,难以满足市场需求。本研究采用植物组织培养技术,以红宝石叶片为外植体,研究其无菌叶片增殖分化与出芽、叶和芽... 详细信息

多肉植物红宝石(Sedeveria’Pink Ruby’)为景天科拟石莲花属植物,观赏价值高,是大众非常喜爱的品种,因受环境条件影响较大,难以满足市场需求。本研究采用植物组织培养技术,以红宝石叶片为外植体,研究其无菌叶片增殖分化与出芽、叶和芽生根培养的方案。获得无菌叶片增殖分化最适培养基为MS+6-BA(3 mg·L^(-1))+NAA(0.8 mg·L^(-1))+琼脂(7 g·L^(-1))+蔗糖(30 g·L^(-1)),增殖系数达10.75;最适生根培养基为1/2MS+IBA(2mg·L^(-1))+NAA(2 mg·L^(-1))+KT(4 mg·L^(-1))+琼脂(8 g·L^(-1))+蔗糖(30 g·L^(-1))和MS+IBA(4 mg·L^(-1))+NAA(2mg·L^(-1))+KT(0.4 mg·L^(-1))+琼脂(8 g·L^(-1))+蔗糖(30 g·L^(-1)),生根率达100%。研究结果可快速获得大量优质红宝石组培苗,减少繁育成本,为红宝石的组培快繁和新品种培育提供技术支持,为工厂化育苗提供理论基础。

关键词：多肉植物红宝石增殖生根快速繁殖

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多肉植物在室内景观中的应用

现代园艺 2023年第10期46卷 157-159页

作者：邓娇莺中交公路规划设计院有限公司北京100088

多肉植物凭借自身优势成为室内景观的重要部分,介绍了多肉植物在室内景观中的应用特点,并按外形将常见的多肉植物分成5种类型。根据居室位置条件的不同,概述所选植物类型和搭配要点,并举出实例,探讨多肉植物在室内环境中的作用和发展前景。

关键词：多肉植物室内造景养护管理