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华中农业大学学报 2023年

作者：张鹏程余勇华陈传武郑文燕李善军宜昌市夷陵区农业技术服务中心华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室广西特色作物研究院/广西柑橘育种与栽培工程技术研究中心

为提高柑橘虫害识别精准度和防治效果，本研究构建包含10类对柑橘危害程度较重的虫害图像数据集，基于神经网络MobileNetV2与注意力机制ECA开发轻量化且高识别精度的ECA＿MobileNetV2模型，并基于该模型开发一款边缘计算APP。将ECA注意... 详细信息

为提高柑橘虫害识别精准度和防治效果，本研究构建包含10类对柑橘危害程度较重的虫害图像数据集，基于神经网络MobileNetV2与注意力机制ECA开发轻量化且高识别精度的ECA＿MobileNetV2模型，并基于该模型开发一款边缘计算APP。将ECA注意力机制嵌入MobileNetV2网络的反残差结构尾部，以增强原网络的跨通道信息交互能力，提升原网络的特征提取能力。测试结果显示，ECA＿MobileNetV2模型对柑橘虫害的分类准确率达到93.63%，相比于MobileNetV2、GoogLeNet和ResNet18模型分别提高了1.68、1.44和2.40个百分点，而模型参数量、浮点运算数和模型大小分别为3.50 M、328.06 M和8.72 Mb，复杂度仅略高于MobileNetV2，可以在手机上以边缘计算的形式运行。研究结果表明，本研究开发的智能识别工具能够对不同种类的柑橘虫害进行快速、有效的分类识别。

关键词：柑橘柑橘虫害深度学习注意力机制 MobileNetV2 柑橘虫害监测

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基于MobileNetV2的轻量化柑橘虫害识别方法研究

基于MobileNetV2的轻量化柑橘虫害识别方法研究

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作者：张鹏程华中农业大学

学位级别：硕士

我国是全球最大的柑橘生产国,但果园虫害问题发生频繁,每年柑橘总产量的10%～20%会因虫害侵蚀而损失,严重限制柑橘产业的健康发展。在实际虫害防治过程中,虫害识别是实现精准高效防治的前提,但目前果园虫害种类通常由农户凭经验进行识别... 详细信息

我国是全球最大的柑橘生产国,但果园虫害问题发生频繁,每年柑橘总产量的10%～20%会因虫害侵蚀而损失,严重限制柑橘产业的健康发展。在实际虫害防治过程中,虫害识别是实现精准高效防治的前提,但目前果园虫害种类通常由农户凭经验进行识别,费时费力,准确率也无法得到保证。因此,亟需开发轻量化柑橘虫害的自动化识别工具,为农户提供高效率、高精度的虫害分类识别服务,针对性地开展虫害精准防治,提高经济效益。本文收集了10类常见的柑橘虫害图像数据集,以MobileNetV2作为基准网络,开发虫针对柑橘虫害的智能识别方法,根据混淆矩阵和类激活图可视化分析结果对柑橘虫害训练集进行背景分割,并比较了多种注意力机制的MobileNetV2模型对虫害识别能力的优化提升程度,具体研究内容如下:(1)针对柑橘果园中最常见的10种虫害,本文共收集了4191张图片,并按照60%、20%、20%的比例随机划分为训练集、验证集和测试集,使用MobileNetV2网络进行柑橘虫害分类,并在模型训练过程中使用数据增强操作来强化网络的鲁棒性,测试结果表明模型准确率达到91.95%。根据训练、测试结果生成loss曲线图和混淆矩阵,并分析模型对每类虫害的分类能力;同时,对训练后的模型进行类激活图可视化分析,发现由于虫害图像的背景较为复杂,在网络进行分类时占有一定的权重,影响了分类精度。(2)为减少复杂背景的影响,使用语义分割和图像掩膜方法去除训练集图片背景,并在未分割的验证集、测试集上分别进行网络验证和测试。经过分割训练集训练后的MobileNetV2模型的测试准确率达到92.60%,分类性能优于原数据集模型;但经过混淆矩阵分析后发现,分割数据集模型对部分虫害的分类能力依然较弱,需要提升基准网络模型的特征提取能力;比较两类数据集模型的可视化热力图,发现分割数据集模型的关注区域更集中在虫害区域,但仍存在少量关注区域分散在背景部分。(3)为提升基准网络模型对虫害特征的提取能力,在MobileNetV2模型瓶颈层中分别添加SE、CBAM和ECA三种注意力机制,在相同参数设置下使用柑橘虫害分割数据集对三种改进网络进行训练、验证和测试,测试结果表明ECA＿MobileNetV2模型的分类准确率达到93.87%,优于其他改进网络,并且该模型的复杂度较低,能够满足在边缘设备中计算需求。对ECA＿MobileNetV2模型进行网络参数对比试验,当图像输入尺寸为336×336、学习率为0.001时,模型的分类性能最高。(4)为开发出能够应用在柑橘产区的柑橘虫害实时检测工具,本文基于边缘计算的安卓APP,可适用于网络信号差的柑橘产区中。为搭建基于边缘计算的安卓APP,对ECA＿MobileNetV2模型进行基于Paddle Lite格式的轻量化转换,并移植部署在应用端中,从而实现虫害分类推理功能。对柑橘虫害识别APP进行虚拟机和实机功能测试,均能够实现柑橘虫害的分类预测功能。

关键词：柑橘虫害数据集深度学习 MobileNetV2 注意力机制边缘计算虫害识别APP

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柑橘病虫害绿色防控技术探讨

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中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2021年第11期 0208-0210页

作者：唐耀武宁德国家农业科技园区核心区管理服务中心福建宁德352100

现代人们的物质生活水平不断提高,更加关注食品品质及其安全,这也是无公害产品走进热销行列的主要原因。柑橘是人们喜爱的水果之一,在某些地区,是农业产业的重要支柱,如果柑橘种植过程出现严重的病虫害问题,会直接影响柑橘产量,降低其... 详细信息

现代人们的物质生活水平不断提高,更加关注食品品质及其安全,这也是无公害产品走进热销行列的主要原因。柑橘是人们喜爱的水果之一,在某些地区,是农业产业的重要支柱,如果柑橘种植过程出现严重的病虫害问题,会直接影响柑橘产量,降低其经济效益。为了保证柑橘处于健康生长状态,做好病虫害防控十分必要,从不同角度出发探索有效的病虫害绿色防控技术,以提供健康的生长环境,带动我国农业产业链的可持续发展。基于此,本文主要探讨了柑橘病虫害绿色防控技术,希望可以给果农提供防控柑橘病虫害的技术建议,促进柑橘产量和质量的提升,更具市场竞争优势。

关键词：柑橘虫害绿色防控技术手段

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浅析柑橘两种蛀果类虫害的发生与防治

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南方农业 2018年第17期12卷 38-38,40页

作者：江贤南福建省闽侯县青口镇农业服务中心 350119

柑橘的在种植的过程中,极易发生虫害,不仅会严重影响柑橘的生产,还会给果农带来严重的经济损失。为了防治虫害,果农有必要掌握科学的防治技巧,以预防为主、治理为辅,进而保障柑橘的产量,维护果农的经济效益。基于此,针对柑橘种植过程中... 详细信息

柑橘的在种植的过程中,极易发生虫害,不仅会严重影响柑橘的生产,还会给果农带来严重的经济损失。为了防治虫害,果农有必要掌握科学的防治技巧,以预防为主、治理为辅,进而保障柑橘的产量,维护果农的经济效益。基于此,针对柑橘种植过程中的两种主要蛀虫进行分析,并阐述了两种蛀虫的防治方法。

关键词：柑橘虫害发生原因防治措施综合治理

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沼液防治柑橘害螨和蚜虫效果试验

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中国热带农业 2010年第1期 63-64页

作者：张伦德周才巨贺光伦四川省泸州市农业局四川省泸州市龙马潭区农林局经济作物站四川省泸州市农业局生产科

柑橘害螨和蚜虫是柑橘新梢和叶的主要虫害,严重影响苗木生长和产量,加上乱用农药,造成害虫的抗药性,防治十分困难。沼液因其无污染、无残留、无抗药性而被称为"生物农药"。笔者与同事们进行了对柑橘喷沼液、农药、沼液+50%农药来防治柑... 详细信息

柑橘害螨和蚜虫是柑橘新梢和叶的主要虫害,严重影响苗木生长和产量,加上乱用农药,造成害虫的抗药性,防治十分困难。沼液因其无污染、无残留、无抗药性而被称为"生物农药"。笔者与同事们进行了对柑橘喷沼液、农药、沼液+50%农药来防治柑橘螨类、蚜虫的试验,观察沼液对柑橘红蜘蛛及蚜虫的防治效果,从而实现降低生产成本和生产无公害柑橘产品的目的。试验结果表明:沼液对防治柑橘红蜘蛛、蚜虫的效果优于农药防治效果。经方差分析,沼液防治柑橘红蜘蛛的效果与农药及沼液+50%农药的防治效果差异达显著水平;喷沼液后蚜虫为害嫩枝数较喷农药及沼液+农药分别降低26.2%、34.9%。

关键词：沼液农药防治柑橘虫害

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