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基于PCA-LDA-SVM算法的茶小绿叶蝉识别

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中国农机化学报 2024年第1期45卷 295-300页

作者：吴鹏刘金兰信阳农林学院信息工程学院河南信阳464000

为提高茶小绿叶蝉病虫害的识别效率和精度,提出一种基于PCA-LDA-SVM的茶小绿叶蝉病虫害识别方法。首先,对采集的茶叶图像进行预处理,得到缩放后的图像;然后,利用主成分分析(PCA)对预处理后的图像提取全局特征,降低特征数据的维度,从而... 详细信息

为提高茶小绿叶蝉病虫害的识别效率和精度,提出一种基于PCA-LDA-SVM的茶小绿叶蝉病虫害识别方法。首先,对采集的茶叶图像进行预处理,得到缩放后的图像;然后,利用主成分分析(PCA)对预处理后的图像提取全局特征,降低特征数据的维度,从而减少后续的计算时间;再利用线性判别分析(LDA)寻找特征数据的最优投影空间,使类内散布距离最小,类间散布距离最大,进一步提高识别的准确率和精确度;最后,利用支持向量机(SVM)分类器进行分类识别。试验结果表明,PCA-LDA-SVM模型识别准确率达96%,精确度达100%,召回率达92%,整体识别性能优于SVM,BP,KNN,PCA-SVM模型,具备一定的理论价值和参考意义。

关键词：茶小绿叶蝉病虫害识别主成分分析(PCA) 线性判别分析(LDA) 支持向量机(SVM)

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考虑输出约束的自动分拣机械臂分段控制方法

控制工程 2024年

作者：谌昌强信阳农林学院信息工程学院

常规分拣机械臂分段控制方法主要依托于神经网络算法，但此方法无法有效抑制机械臂抖振，使得控制误差较大。为此，提出考虑输出约束的自动分拣机械臂分段控制方法。采用矢量法对模型进行逆求解，获取机械臂的工作空间，并对其空间位姿... 详细信息

常规分拣机械臂分段控制方法主要依托于神经网络算法，但此方法无法有效抑制机械臂抖振，使得控制误差较大。为此，提出考虑输出约束的自动分拣机械臂分段控制方法。采用矢量法对模型进行逆求解，获取机械臂的工作空间，并对其空间位姿进行描述。根据分拣机械臂的工作环境，对影响其工作稳定性的因素进行分析，由此构建机械臂动力学模型。设置输出约束上下限，结合控制率，求取机械臂的最大输出力矩，从而抑制抖振，引入奖励机制引导机械臂进行阶段性运动，继而实现对机械臂的分段控制。仿真实验结果显示，设计的方法对于机械臂的分段控制性能更优，控制误差较小，工作效率高。

关键词：图像分割模糊均值聚类算法果蝇算法味道浓度

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一种履带机器人路径跟踪控制优化算法研究

控制工程 2024年

作者：谌昌强信阳农林学院信息工程学院

常规机器人路径跟踪控制方法多采用神经网络反步法，缺少对路径目标值的优化，使得机器人航向控制偏差较大。为此，提出基于动态分解多目标粒子群优化的履带机器人路径跟踪控制。根据履带机器人在运动过程中的动态特性，计算运动偏差值... 详细信息

常规机器人路径跟踪控制方法多采用神经网络反步法，缺少对路径目标值的优化，使得机器人航向控制偏差较大。为此，提出基于动态分解多目标粒子群优化的履带机器人路径跟踪控制。根据履带机器人在运动过程中的动态特性，计算运动偏差值，通过构建行驶方向矢量场，引入位置信息约束，求取路径跟踪目标值，基于此，采用动态分解多目标粒子群优化算法对路径目标值进行优化，以路径采样误差最小为原则，利用粒子预测控制策略实现对机器人路径跟踪的控制。仿真对比实验结果表明，所提方法控制的机器人在0.2s时到达预设路径，所提方法的控制偏差较小，对于机器人的航向误差始终控制在0.2以下，具有良好的路径跟踪控制效果。

关键词：动态分解多目标粒子群优化履带机器人路径跟踪控制偏差

基于多尺度空洞胶囊孪生网络的水稻虫害识别方法

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江苏农业科学 2024年第11期52卷 231-237页

作者：张会敏谢泽奇信阳农林学院信息工程学院河南信阳464000

水稻是我国主要的农业粮食产物,害虫严重影响水稻的产量和质量。为了快速、准确地识别水稻害虫,针对现有传统识别算法中需要依赖大量训练样本、训练时间长等问题,提出一种基于孪生多尺度空洞胶囊网络(multi-scale dilated capsule siame... 详细信息

水稻是我国主要的农业粮食产物,害虫严重影响水稻的产量和质量。为了快速、准确地识别水稻害虫,针对现有传统识别算法中需要依赖大量训练样本、训练时间长等问题,提出一种基于孪生多尺度空洞胶囊网络(multi-scale dilated capsule siamese network, MSDCSNet)的水稻害虫识别方法。首先,该方法采用3个空洞Inception模块依次提取图像的多尺度卷积特征;其次,由胶囊网络进一步提取特征向量,构建图像的特征向量对;然后通过孪生网络计算每对向量图像的余弦相似度进行害虫识别,该方法集合多尺度空洞卷积、胶囊网络和孪生网络的优势,可有效克服深度卷积网络需要大样本、训练时间长等问题;最后在一个自建的水稻害虫小样本数据集上进行测试,实现对水稻5种常见害虫(稻蝗、稻纵卷叶螟、稻棘缘蝽、二化螟、稻飞虱)的识别,平均识别率达到95.6%,与VGG19算法、ACapsNet算法相比,识别率分别提高20.8、3.6百分点。结果表明,该方法在小训练样本集中,具有较强的鲁棒性和较高的识别率,可实现对水稻害虫的精确识别,为其他农作物的害虫识别提供参考。

关键词：水稻害虫识别尺度空洞卷积胶囊网络孪生网络多尺度空洞胶囊孪生网络

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基于多尺度注意力机制网络的玉米害虫识别方法

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江苏农业科学 2024年第9期52卷 241-247页

作者：张会敏吉秉彧谢泽奇信阳农林学院信息工程学院河南信阳464000

玉米是我国主要的农业粮食作物,害虫严重影响其产量和质量。为快速、准确地识别玉米害虫,针对现有卷积神经网络识别方法需要大量数据集和关键特征易丢失等问题,提出一种基于多尺度注意力机制网络(MCANet)的玉米害虫识别方法。首先,该方... 详细信息

玉米是我国主要的农业粮食作物,害虫严重影响其产量和质量。为快速、准确地识别玉米害虫,针对现有卷积神经网络识别方法需要大量数据集和关键特征易丢失等问题,提出一种基于多尺度注意力机制网络(MCANet)的玉米害虫识别方法。首先,该方法采用空间金字塔循环(SPR)模块提取不同害虫图像的类型和位置信息;其次,在特征融合模块中引入多级通道注意力机制模块,以保障高维语义信息与低维特征的有效融合;同时将多尺度空洞卷积模块引入多级通道注意力网络模型,构建多尺度多通道注意力网络模型,来提取多尺度判别特征,提高模型的识别效率;最后,在1个较小的玉米害虫图像数据集上进行试验,实现对玉米红缘灯蛾、叶夜蛾、玉米黏虫、玉米螟害虫的识别,当训练样本与测试样本之比为90∶10时,玉米害虫识别准确率高达91.60%,与多尺度残差神经网络(MSRNN)、改进卷积神经网络(ICNN)、VGG-ICNN、轻量级CNN(LWCNN)相比,识别率分别提高24.40、18.77、8.00、4.40百分比。结果表明,该方法在小训练样本集中具有较强的鲁棒性和较高的识别率,为农作物病虫害智能化防治提供技术支持。

关键词：玉米害虫多尺度空洞模块空间金字塔循环模块多尺度注意力机制网络

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基于BERT的农作物命名实体识别模型研究

计算机应用与软件 2024年第6期41卷 223-229页

作者：沈子雷杜永强信阳农林学院信息工程学院河南信阳464000

随着数字农业的快速发展,农作物命名实体识别作为农业领域知识图谱构建的基础,成为一种高效率的农作物研究领域识别方法。由于农作物实体识别呈现结构复杂、实体指称不一致、干扰因素多等特征,严重制约了农作物领域实体识别的性能,提出... 详细信息

随着数字农业的快速发展,农作物命名实体识别作为农业领域知识图谱构建的基础,成为一种高效率的农作物研究领域识别方法。由于农作物实体识别呈现结构复杂、实体指称不一致、干扰因素多等特征,严重制约了农作物领域实体识别的性能,提出一种基于预训练语言模型的实体识别模型,使用BERT为文本中词进行编码、采用双向LSTM(Long-Short Term Memory)获取句子中关键词的上下文,采用CRFs(Conditional Random Fields)捕获词之间的依赖关系,并结合所构建的农作物命名实体识别数据集进行验证。实验证明该模型能够有效对农作物实体进行识别,且性能优于当前已有的实体识别模型。

关键词：命名实体识别 BERT预训练语言模型双向LSTM 农作物

豫南地区小麦品质特性分析及其酥性饼干应用探究

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食品科技 2024年第1期49卷 154-161页

作者：张思颖王雪菲信阳农林学院旅游学院河南信阳464000 信阳农林学院食品科学与工程学院河南信阳464000

为探究豫南地区独特自然环境条件下培育的弱筋小麦对酥性饼干的品质影响,选用河南信阳地区弱筋小麦信麦79、信麦126、信麦129、信麦136为研究对象,通过湿面筋含量、粉质特性、理化分析及感官评定测定,评价小麦、小麦粉及酥性饼干的品质... 详细信息

为探究豫南地区独特自然环境条件下培育的弱筋小麦对酥性饼干的品质影响,选用河南信阳地区弱筋小麦信麦79、信麦126、信麦129、信麦136为研究对象,通过湿面筋含量、粉质特性、理化分析及感官评定测定,评价小麦、小麦粉及酥性饼干的品质特性。结果表明:信麦79、信麦129、信麦136为中筋小麦,信麦126为低筋小麦;通过面团微观结构和饼干品质特性分析综合表明,蛋白含量、湿面筋含量较低的面粉有助于酥性饼干质构特性和感官评价的提升。信麦126较为适宜制作酥性饼干,其制作的酥性饼干感官评分较高为95.53分,仅次于市售两款酥性饼干,具有外形完整,色泽均匀呈黄色,口感酥脆,甜而不腻的特点。通过相关性分析可知,小麦及小麦粉质特性中湿面筋含量、面筋指数、面团形成和稳定时间、最大阻力及延伸度对酥性饼干的品质影响较大。该研究为酥性饼干所用优质小麦品种的选育提供新选择,对豫南地区低筋小麦的种植和加速其工业化生产及应用有指导意义。

关键词：豫南地区弱筋小麦品质特性酥性饼干

醋醅源非酿酒酵母的鉴定及其对葡萄酒品质的影响

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中国酿造 2024年第4期43卷 144-151页

作者：朱静陈晖李亚星肖浩陈亚蓝邢淑婕信阳农林学院食品科学与工程学院河南信阳464000

为改善传统商业酿酒酵母酿造葡萄酒的风味与口感,以醋醅中分离的菌株JM为研究对象,对其进行形态学观察、分子生物学鉴定和耐受性分析;以菌株JM、商业酿酒酵母(SC)和安琪活性生香干酵母(ADY)单菌及混菌发酵酿造葡萄酒,并对其品质进行分... 详细信息

为改善传统商业酿酒酵母酿造葡萄酒的风味与口感,以醋醅中分离的菌株JM为研究对象,对其进行形态学观察、分子生物学鉴定和耐受性分析;以菌株JM、商业酿酒酵母(SC)和安琪活性生香干酵母(ADY)单菌及混菌发酵酿造葡萄酒,并对其品质进行分析。结果表明,经鉴定,菌株JM被鉴定为扁平云假丝酵母(Candida humilis),在发酵液中总酯产量为2.64 g/L,其可耐受3.0%柠檬酸、温度35℃、体积分数6%的乙醇及4%NaCl。在不同组别葡萄酒样品中,JM+SC混菌制备的葡萄酒品质最佳,其酒体颜色为紫红色,L*值、a*值、b*值分别为53.93、20.38、4.85;糖度为7°Bx,总酸含量为3.38 g/L,还原糖含量为22.00 g/L,pH为3.58,花色苷含量为205.52 mg/L,酒精度为12.60%vol,总酯含量为1.47 g/L;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2'-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)自由基清除率分别为42.21%、32.86%;酒样富含丙酸乙酯和乙酸戊酯,果香浓郁,清爽可口,具备酿造高品质葡萄酒的潜力。

关键词：醋醅非酿酒酵母鉴定混菌发酵葡萄酒品质

猕猴桃酵素发酵工艺优化及体外抗氧化活性测定

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中国酿造 2024年第7期43卷 222-228页

作者：王荣荣刘晓媛涂剑秋信阳农林学院食品科学与工程学院河南信阳464000

为进一步延伸猕猴桃加工链,该研究以猕猴桃为原料,通过单因素试验、Plackett-Burman试验和响应面试验优化猕猴桃酵素发酵工艺,并分析猕猴桃酵素对2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS+)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、羟基自... 详细信息

为进一步延伸猕猴桃加工链,该研究以猕猴桃为原料,通过单因素试验、Plackett-Burman试验和响应面试验优化猕猴桃酵素发酵工艺,并分析猕猴桃酵素对2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS+)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、羟基自由基清除效果及Fe3+的相对还原能力。结果表明,猕猴桃酵素最佳发酵工艺为料液比38∶100(g∶mL)、菌种(酿酒酵母∶植物乳杆菌∶保加利亚乳杆菌=3∶1∶1)接种量0.24%、白砂糖添加量12%,发酵时间144 h,发酵温度26.4℃。在最佳工艺条件下制备的猕猴桃酵素超氧化物歧化酶(SOD)酶活力可达1893.30 U/mL。抗氧化试验结果表明,猕猴桃酵素对DPPH·、ABTS+·、·OH清除率及Fe3+相对还原能力分别为37.2%、80.13%、79.01%及24.65%;分别比优化前提高了7.98%、2.50%、2.41%及3.58%。综上,经过发酵工艺优化后猕猴桃酵素SOD酶活增加,抗氧化活性有所提升。

关键词：猕猴桃酵素抗氧化活性工艺优化