基于高光谱影像融合图谱特征的小麦叶层氮含量估测方法

    公开(公告)号:CN112557393A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202011303981.9

    申请日:2020-11-19

    Abstract: 本发明提出基于高光谱影像融合图谱特征的小麦叶层氮含量估测方法,步骤包括:采集小麦冠层高光谱影像数据和实测小麦叶层氮含量;首先,进行影像预处理,提取光谱反射率,计算植被指数、位置和形状特征,利用卷积神经网络提取深层特征。其次,通过相关系数分析、随机森林算法进行特征优选,利用并行融合策略构建新的融合图谱特征。最后,利用粒子群优化支持向量回归方法,构建基于融合图谱特征的小麦叶层氮含量估测模型。本发明的方法估测精度高、特征鲁棒性强,适用于小麦全生育期,同时也是目前第一次提出综合高光谱影像的植被指数、位置和形状特征、深层特征构建融合图谱特征估测小麦叶层氮含量的方法。

    一种冬小麦叶片氮含量估算模型的建立方法

    公开(公告)号:CN110874617A

    公开(公告)日:2020-03-10

    申请号:CN201911169596.7

    申请日:2019-11-26

    Abstract: 本发明公开了一种冬小麦叶片氮含量估算模型的建立方法,包括:采集小麦冠层图像,测定小麦氮素营养参数;利用冠层图像H分量的K均值聚类方法分割小麦冠层图像,提取分割处理后冠层图像的非0像素值的R、G、B、H、S、V、L*、a*、b*分量,分别计算其平均像素值作为基础颜色分量,构建融合三个常用颜色空间的多颜色空间;以图像在多颜色空间下的基础颜色分量作为模型自变量,以叶片氮含量作为模型因变量,选用径向基核函数,建立ε-SVR模型。本发明建立的多颜色空间下的支持向量回归模型有着更好的泛化性能,具有较高的预测精度,可对小麦叶片氮含量进行快速无损检测。

    基于子窗口重排法提取敏感参数构建小麦叶片白粉病早期监测模型的方法

    公开(公告)号:CN106777845A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201710172841.4

    申请日:2017-03-22

    Abstract: 本发明提供了基于子窗口重排法(SPA)提取敏感参数构建小麦叶片白粉病早期监测模型的方法,包括以下步骤:1)获取感病小麦叶片的高光谱反射率;2)利用SPA算法从高光谱反射率的原始波段中提取敏感波段;3)选择现有研究中与病害可能相关的光谱指数,利用SPA算法从所述光谱指数中提取敏感光谱指数;4)利用偏最小二乘‑线性判别分析法,将所述敏感波段或所述敏感光谱指数作为分输入变量,构建小麦白粉病早期监测模型;5)用二分类算法对所述小麦白粉病早期监测模型进行检验,且基于独立易感品种用留一交互检验法评价模型表现。综上,基于SPA提取的小麦白粉病敏感光谱特征准确且波段少、构建的小麦白粉病监测模型简单准确性高稳定性好。

    基于MCMC的小麦品种特征参数估算方法

    公开(公告)号:CN102495948B

    公开(公告)日:2016-12-14

    申请号:CN201110368758.7

    申请日:2011-11-21

    Abstract: 本发明公开了一种基于MCMC的小麦品种特征参数估算方法,其方法主要是通过田间实测小麦品种的生育期及产量与小麦生长模型模拟的生育期及产量构建概率密度函数,利用MCMC方法反演得到小麦品种特征参数。具体过程首先通过测试运算得到小麦品种特征参数的先验概率分布,根据初始参数和先验分布提出候选参数,计算产量和生育期的概率密度函数和释然比,根据M-H准则判断是否接受新的参数,最终得到了品种各特征参数的后验概率密度分布。本发明所述方法估计的结果既准确又高效,在同类模型小麦品种特征参数估算当中具有普遍适用性。

    一种作物氮素营养无损诊断的图像评价指标的建立方法

    公开(公告)号:CN105675821A

    公开(公告)日:2016-06-15

    申请号:CN201610094126.9

    申请日:2016-02-21

    CPC classification number: G01N33/0098

    Abstract: 本发明公开了一种作物氮素营养无损诊断的图像评价指标的建立方法,包括:获取小麦冠层图像、叶片氮含量;分割提取小麦冠层图像,计算每幅小麦冠层图像中叶片所有非0像素点R、G、B、H、S、I分量的平均像素值作为基础颜色特征参数r、g、b、h、s、i;计算9个图像特征参数r、g、b、r-g-b、r-g、r-b、(r-g-b)/(r+g+b)、(r-g)/(r+g+b)、(r-b)/(r+g+b);构建CMI=(xr-yg-zb),与叶片氮含量拟合,确定权重系数x、y、z,对CMI标准化处理,确定NCMI=(xr-yg-zb)/(r+g+b)。本发明建立的NCMI为相对适宜的冬小麦氮素营养评价指标,具备准确性和稳定性,可对作物含氮量进行量化评价。

    一种用于作物生长信息监测的调制LED光源驱动电路

    公开(公告)号:CN103698282B

    公开(公告)日:2016-03-16

    申请号:CN201310718422.8

    申请日:2013-12-23

    Abstract: 一种用于作物生长信息监测的调制LED光源驱动电路,其特征是包括PWM信号发生电路、多路开关控制电路、第一恒流驱动电路、第二恒流驱动电路、过温报警电路、两路LED负载阵列和逻辑与门(1),PWM信号发生电路输出端连接多路开关控制电路第一控制端、第二控制端和第三控制端,多路开光控制电路第一输入端、第二输入端接电源(E)正极,多路开关控制电路第一输出端、第二输出端分别与第一恒流驱动电路的控制端和第二恒流驱动电路的控制端连接。本发明电路具有外接元器件少、稳定性好、能耗低、驱动能力强、输出光谱信号强度可调等优点,可有效应用于基于主动光源的作物生长信息无损监测仪的光源系统。

    一种基于冠层高光谱指数的小麦植株水分监测方法

    公开(公告)号:CN102426153B

    公开(公告)日:2015-09-16

    申请号:CN201110368757.2

    申请日:2011-11-21

    Abstract: 本发明涉及一种基于冠层高光谱指数的小麦植株水分监测方法,利用两年2个品种、4个不同水分处理下的两年小麦池栽试验数据,采用减量精细采样法,分析350~2500nm波段范围内原始光谱和倒数光谱的任意两两波段组合而成的高光谱指数与小麦植株含水量和叶层含水量的定量关系,结果发现基于原始光谱NDVI(R836,R793)和倒数光谱RVI(RC837,RC793)可以监测小麦植株水分含量;基于原始光谱NDVI(R1100,R770)和RVI(R893,R805)可以监测小麦叶层水分含量。本发明研究结论为利用高光谱数据快速无损监测小麦水分状况提供新的波段组合和理论依据。

    农田作物生长信息远程监测装置及方法

    公开(公告)号:CN103442052A

    公开(公告)日:2013-12-11

    申请号:CN201310371487.X

    申请日:2013-08-22

    Abstract: 本发明公开了一种农田作物生长信息远程监测装置,包括:N个作物生长信息监测节点、至少一个智慧农业网关、远程监测服务平台和若干个监测终端。其中作物生长信息监测节点离散地部署在农田中,构成信息无线传感网络;智慧农业网关部署于农田中,作物生长信息监测节点与智慧农业网关双向无线连接;远程监测服务平台部署于监控中心,智慧农业网关与远程监测服务平台双向无线连接,若干个监测终端通过Web浏览器访问监测服务平台。本发明还提供一种农田作物生长信息多路径并行远程接入方法。本发明满足多个农田场景下作物、大气、土壤信息并行、快速、可靠、实时传输,实现了农田信息低成本、连续、实时远程监测。

    一种作物-大气-土壤信息无线采集终端及采集方法

    公开(公告)号:CN103035112A

    公开(公告)日:2013-04-10

    申请号:CN201210554387.6

    申请日:2012-12-19

    Abstract: 本发明公开了一种作物-大气-土壤信息无线采集终端,包括传感器模块、微处理器模块、无线通信模块、实时时钟模块、电源控制模块、电源模块,其中电源模块分别供电给实时时钟模块和电源控制模块;电源控制模块分别连接传感器模块、微处理器模块、无线通信模块;微处理器模块依次与实时时钟模块、电源控制模块连接;当微处理器模块成功接收传感器模块采集的信号后,通过控制实时时钟模块的脉冲信号翻转,从而控制电源控制模块的通断,实现无线采集终端长时间的休眠与唤醒,节约了终端的工作能耗。本发明还公开了一种采集方法,实现了大范围环境下农田作物、环境、土壤信息的协同实时获取,适合农田野外大范围工作环境。

    一种农田作物生长信息网络化采集系统及其构建方法

    公开(公告)号:CN103024939A

    公开(公告)日:2013-04-03

    申请号:CN201210554396.5

    申请日:2012-12-19

    CPC classification number: Y02D70/10 Y02D70/20

    Abstract: 本发明公开了一种农田作物生长信息网络化采集系统,包括N个作物生长感知节点、1个汇聚节点;N个感知节点与汇聚节点之间通过无线信道建立自组织无线传感网络,各感知节点通过自组织无线传感网络将采集的作物生长信息传输至汇聚节点;汇聚节点部署于N个感知节点的中心位置,通过自组织无线传感网络向各监测点发布无线传感器网络管理任务,控制作物生长感知节点的工作状态,协调各感知节点采集数据的传输与汇聚;本发明还提出一种农田作物生长信息网络化采集系统构建方法,根据感知节点的能耗模型动态地管理工作节点,实现了农田开放环境下作物生长信息长时间、低功耗采集。

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