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公开(公告)号：CN112735511B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202110042909.3
申请日：2021-01-13
Applicant: 西北农林科技大学
IPC: G16B5/00 , G06F18/2411 , G06N3/126 , G06Q50/02 , A01G22/05
Abstract: 本发明通过分析低温对植物叶片生理状态变化的影响，以不同初始Fv/Fo值黄瓜幼苗为试验样本，测量在不同低温条件、持续时间下的Fv/Fo值变化数据，并构建建模样本集，采用量子遗传支持向量机算法建立低温环境下黄瓜叶片Fv/Fo值变化预测模型。模型训练集决定系数为0.9817，均方根误差为0.2141；测试集决定系数为0.9864，均方根误差为0.1741。结果表明，本发明方法可实现低温环境下的黄瓜叶片Fv/Fo的精准预测，为早期冷害胁迫和作物冷害无损诊断提供了新的研究方法。
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公开(公告)号：CN111915062B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202010653535.4
申请日：2020-07-08
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 本发明一种水分利用率与光合速率协同的温室作物需水调控方法，获取不同温度、光量子通量密度、CO2浓度和土壤湿度嵌套条件下的净光合速率和WUE数据，基于径向基神经网络构建光合速率预测模型和WUE预测模型；根据光合速率预测模型获取不同温度、光量子通量密度和CO2浓度嵌套下的光合速率对土壤湿度的响应曲线，计算其离散曲率并构造调控区间；在该区间内基于粒子群寻优算法获取WUE最大点对应的土壤湿度值，以此作为调控目标值；利用SVR算法构建融合WUE‑光合速率的需水模型，并基于该模型进行温室作物需水调控。本发明能兼顾作物需求和经济效益，为设施作物动态、高效的土壤湿度调控提供了理论依据。
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公开(公告)号：CN110414729A
公开(公告)日：2019-11-05
申请号：CN201910655457.9
申请日：2019-07-19
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 基于特征波长的植物潜在光合能力预测方法，设置六个光照梯度下相同温度、湿度、CO2浓度的培养环境，待不同光照处理下的植株产生差异，随机选取植株叶片作为实验样本，分别测量植物叶片暗荧光参数及可见-近红外反射光谱，作为样本数据；采用蒙特卡洛法剔除异常样本，按4：1随机划分训练集和测试集；采用相关系数法和连续投影法提取特征波长；以特征波长对应的反射光谱为输入，植物潜在最大光合能力为输出，利用遗传算法优化的径向基函数神经网络建立植物潜在最大光合能力预测模型；利用该模型，对植物潜在最大光合能力进行预测，本发明为植物潜在最大光合能力的快速，无损，低成本监测提供了理论依据。
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公开(公告)号：CN112083748A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010983695.5
申请日：2020-09-18
Applicant: 西北农林科技大学
IPC: G05D25/00
Abstract: 一种光质优先的设施光环境调控方法，设施光环境包括光照强度和光质比，其高效益调控是指导设施作物高效生产的关键。本发明设计实验获取光合速率，利用机器学习构建光合速率预测模型；基于预测模型获取离散光响应曲线，计算曲线U弦长曲率最大点构建调控特征点集；以对光合速率影响较大的光质比为优先调控因素；完成其优化后，再计算效益最佳光强值，构建调控目标点集；利用支持向量机构建红、蓝光需光量模型。试验结果表明，红、蓝光需光量模型测试集决定系数分别为0.93和0.95。其调控效果相比于固定光质比调控有明显提升，且其光能需求仅为传统光饱和调控的36.4％，保证光合速率较高的前提下，减少了光能需求。
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公开(公告)号：CN111915062A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010653535.4
申请日：2020-07-08
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 本发明一种水分利用率与光合速率协同的温室作物需水调控方法，获取不同温度、光量子通量密度、CO2浓度和土壤湿度嵌套条件下的净光合速率和WUE数据，基于径向基神经网络构建光合速率预测模型和WUE预测模型；根据光合速率预测模型获取不同温度、光量子通量密度和CO2浓度嵌套下的光合速率对土壤湿度的响应曲线，计算其离散曲率并构造调控区间；在该区间内基于粒子群寻优算法获取WUE最大点对应的土壤湿度值，以此作为调控目标值；利用SVR算法构建融合WUE-光合速率的需水模型，并基于该模型进行温室作物需水调控。本发明能兼顾作物需求和经济效益，为设施作物动态、高效的土壤湿度调控提供了理论依据。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113640267A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110998867.0
申请日：2021-08-28
Applicant: 西北农林科技大学 , 北京云耘智荟科技有限公司
Abstract: 一种基于叶绿素荧光的适宜作物生长氮素浓度区间获取方法，在不同氮素浓度条件下培养同一作物，获取所述作物在所述不同氮素浓度条件下的叶绿素荧光参数，其中每个氮素浓度条件下的叶绿素荧光参数有多种，进行归一化处理后，求取各种叶绿素荧光参数与氮素浓度的相关性，筛选出与氮素浓度相关性最高的一种叶绿素荧光参数；根据筛选出的叶绿素荧光参数对氮素浓度响应的离散点，对离散点进行拟合得到叶绿素荧光参数对氮素浓度的响应曲线；计算所述响应曲线的离散曲率，并以曲率特征点为分界点，得出作物在不同区间段对氮素浓度的响应规律以及适宜作物生长的氮素浓度区间。本发明可为设施作物动态、精准的调控氮肥施用量提供理论依据。
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公开(公告)号：CN112083748B
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202010983695.5
申请日：2020-09-18
Applicant: 西北农林科技大学
IPC: G05D25/00
Abstract: 一种光质优先的设施光环境调控方法，设施光环境包括光照强度和光质比，其高效益调控是指导设施作物高效生产的关键。本发明设计实验获取光合速率，利用机器学习构建光合速率预测模型；基于预测模型获取离散光响应曲线，计算曲线U弦长曲率最大点构建调控特征点集；以对光合速率影响较大的光质比为优先调控因素；完成其优化后，再计算效益最佳光强值，构建调控目标点集；利用支持向量机构建红、蓝光需光量模型。试验结果表明，红、蓝光需光量模型测试集决定系数分别为0.93和0.95。其调控效果相比于固定光质比调控有明显提升，且其光能需求仅为传统光饱和调控的36.4％，保证光合速率较高的前提下，减少了光能需求。
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公开(公告)号：CN112735511A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202110042909.3
申请日：2021-01-13
Applicant: 西北农林科技大学
Abstract: 本发明通过分析低温对植物叶片生理状态变化的影响，以不同初始Fv/Fo值黄瓜幼苗为试验样本，测量在不同低温条件、持续时间下的Fv/Fo值变化数据，并构建建模样本集，采用量子遗传支持向量机算法建立低温环境下黄瓜叶片Fv/Fo值变化预测模型。模型训练集决定系数为0.9817，均方根误差为0.2141；测试集决定系数为0.9864，均方根误差为0.1741。结果表明，本发明方法可实现低温环境下的黄瓜叶片Fv/Fo的精准预测，为早期冷害胁迫和作物冷害无损诊断提供了新的研究方法。
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公开(公告)号：CN109613947B
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN201811358667.3
申请日：2018-11-15
Applicant: 西北农林科技大学
IPC: G05D25/02
Abstract: 本发明是一种融合光照频率与占空比的嵌入式植物光环境调控系统。本发明基于植物生理学特征，通过摄像头实时获取植物的生长状况，使系统根据植物当前状态来调用其对应的生长阶段最优的调控模型，同时调节光照频率对植物进行补光，以达到进一步提高补光效率的目的。首先获取大量的实验数据，归一化处理后使用matlab语言构建基于支持向量机(SVM)算法得到不同环境下的植物光合速率预测模型。根据所得预测模型基于matlab语言编写遗传算法构建补光目标值寻优模型，得到每条数据的曲率最大值所对应的光环境目标值，再基于python语言编写随机森林算法，最终构建出可移植于嵌入式设备的设施光环境优化调控模型。通过本发明系统，可以有效地提高植物光合作用效率，提高设施农业的经济效益。
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公开(公告)号：CN109613947A
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201811358667.3
申请日：2018-11-15
Applicant: 西北农林科技大学
IPC: G05D25/02
CPC classification number: G05D25/02
Abstract: 本发明是一种融合光照频率与占空比的嵌入式植物光环境调控系统。本发明基于植物生理学特征，通过摄像头实时获取植物的生长状况，使系统根据植物当前状态来调用其对应的生长阶段最优的调控模型，同时调节光照频率对植物进行补光，以达到进一步提高补光效率的目的。首先获取大量的实验数据，归一化处理后使用matlab语言构建基于支持向量机(SVM)算法得到不同环境下的植物光合速率预测模型。根据所得预测模型基于matlab语言编写遗传算法构建补光目标值寻优模型，得到每条数据的曲率最大值所对应的光环境目标值，再基于python语言编写随机森林算法，最终构建出可移植于嵌入式设备的设施光环境优化调控模型。通过本发明系统，可以有效地提高植物光合作用效率，提高设施农业的经济效益。
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