学术中心

全部分类
您现在的位置:
首页
/
/
/
基于DCNN–LSTM混合神经网络模型的甜瓜氮素营养图像诊断

基于DCNN–LSTM混合神经网络模型的甜瓜氮素营养图像诊断

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2021-11-18 06:10
  • 访问量:

【概要描述】本研究为温室网纹甜瓜生产中便捷、精准的智能化氮营养诊断提供了基础。

基于DCNN–LSTM混合神经网络模型的甜瓜氮素营养图像诊断

【概要描述】本研究为温室网纹甜瓜生产中便捷、精准的智能化氮营养诊断提供了基础。

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2021-11-18 06:10
  • 访问量:
详情

      环境中氮素水平的研究对于作物表型、产量和品质形成具有重要意义,未来精准农业的实现和农业生态环境保护,离不开适宜的变量氮肥管理。而高效合理的氮肥管理体系的基础,是便捷、实时的作物氮营养诊断技术。随着植物表型研究和人工智能技术的发展,深度学习在农业科学研究中展现出了巨大潜力,为自动化、高通量、低成本的无损作物氮营养诊断的实现提供了契机。为了定量预测温室网纹甜瓜植株的氮素状况,本研究通过不同氮素水平处理的温室网纹甜瓜基质栽培试验,获取和解析全生育期的叶片数字图像和光温环境数据,结合传统的反向传播神经网络 (BPNN),以及新兴的卷积神经网络 (CNN) 和长短期记忆网络 (LSTM),先后构建了基于机器学习和深度学习的植株氮营养诊断模型,用于氮浓度的定量预测。BPNN模型R2=0.567,MSE=0.429;CNN模型R2=0.376,MSE=0.628;深度卷积神经网络 (DCNN) 模型R2=0.686,MSE=0.355;深度卷积神经网络-长短期记忆网络 (DCNN-LSTN) 混合模型R2=0.904,MSE=0.123,显示出最高的准确性,在植株的氮营养诊断上预测结果最佳。本研究为温室网纹甜瓜生产中便捷、精准的智能化氮营养诊断提供了基础。

 

  图1. (A) 二叶一心时进行定植 (B) 采用单蔓整枝 (C) 20~22叶时摘心 (D) 试验温室示意图

 

  图2. 研究思路关键步骤解析

 

  图3.叶片数字图像分析流程

  注:A.第一片完全展开叶,B.第二片完全展开叶,C.第三片完全展开叶,D.第四片完全展开叶;1-16分别表示:1.RGB转化为HSV并提取饱和通道,2.饱和阈值度图像,3.中位数模糊,4.RGB转化为LAB并提取蓝色通道,5.蓝色阈值图像,6.加入饱和度和蓝黄色阈值图像,7.绿-洋红色通道,8.蓝-黄通道,9.绿色-洋红色阈值图像,10.蓝色阈值图像,11.加入饱和度阈值图像,12.加入蓝黄色阈值图像,13.确定保留的对象,14.保存对象,15.查找形状属性并输出形状图像,16.确定相对于边界线的形状属性.

 

  图4. 深度卷积神经网络模型的特征图

 

  来源:Liying Chang, Daren Li, Muhammad Khalid Hameed, Yilu Yin, Danfeng Huang and Qingliang Niu. Using a Hybrid Neural Network Model DCNN–LSTM for Image-Based Nitrogen Nutrition Diagnosis in Muskmelon. Horticulturae 2021, 7(11), 489; https://doi.org/10.3390/horticulturae7110489

 

  编辑:常丽英

关键词:

扫二维码用手机看

推荐新闻

致即将毕业的你
致即将毕业的你
发布时间 : 2021-04-20 15:29:43
如果您有意向,不要彷徨不要犹豫,赶快将您的简历发到邮箱hr@phenotrait.com吧。
查看详情
如果您有意向,不要彷徨不要犹豫,赶快将您的简历发到邮箱hr@phenotrait.com吧。
我司荣登2020国际未来农业食品百强榜生物农业TOP20
我司荣登2020国际未来农业食品百强榜生物农业TOP20
慧诺瑞德荣登2020国际未来农业食品百强榜生物农业TOP20
查看详情
慧诺瑞德荣登2020国际未来农业食品百强榜生物农业TOP20
慧诺表型实验室推出测试服务
慧诺表型实验室推出测试服务
发布时间 : 2020-08-26 11:38:26
提供植物表型、光合作用等相关的数据测试和分析服务
查看详情
提供植物表型、光合作用等相关的数据测试和分析服务
提高光合效率促进植物生长
提高光合效率促进植物生长
发布时间 : 2020-07-10 00:00:00
我们可能培育出阳光利用率至少为1.5%的植物,而不是目前的0.5%,这是一个巨大的进步。
查看详情
我们可能培育出阳光利用率至少为1.5%的植物,而不是目前的0.5%,这是一个巨大的进步。

视频展示

植物表型架起从数字农业到智慧农业的桥梁
00:30:11
所属分类:
视频展示
发布时间:
2020/12/10
关键词:

专题报道

搜索
确认
取消

联系我们

慧诺瑞德(北京)科技有限公司

地址:北京市海淀区西三旗街道建材城中路12号院8号楼2门 
电话:010-62925490829288548292886482928874
传真:010-62925490-802
Email:
info@phenotrait.com

邮编:100096

在线留言

关注我们

这是描述信息

植物表型圈

这是描述信息

植物表型资讯

慧诺瑞德(北京)科技有限公司版权所有      京ICP备15043840号    网站建设:中企动力   北二分     法律声明