分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 针对目前设施农业数字化栽培调控技术中对作物的生育期实时检测与分类问题，提出一种改进YO⁃ LOv4的温室环境下草莓生育期识别方法。该方法将注意力机制引入到YOLOv4主干网络的跨阶段局部残差 模块（Cross Stage Partial Residual，CSPRes） 中，融合草莓不同生长时期的目标特征信息，同时降低复杂背 景的干扰，提高模型检测精度的同时保证实时检测效率。以云南地区的智能设施草莓为试验对象，结果表 明，本研究提出的YOLOv4-CBAM（YOLOv4-Convolutional Block Attention Module） 模型对开花期、果实膨大 期、绿果期和成熟期草莓的检测平均精度（Average Precision，AP） 分别为92.38%、82.45%、68.01% 和 92.31%，平均精度均值（Mean Average Precision，mAP） 为83.79%，平均交并比（Mean Inetersection over Union，mIoU） 为77.88%，检测单张图像时间为26.13 ms。YOLOv4-CBAM模型检测草莓生育期的mAP 相比 YOLOv4、YOLOv4-SE、YOLOv4-SC模型分别提高8.7%、4.82%和1.63%。该方法可对草莓各生育期目标进 行精准识别和分类，并为设施草莓栽培的信息化、规模化调控提供有效的理论依据。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 塔式果园风送喷雾机是目前普遍使用的果园喷雾机，塔式结构易产生旋转和不规则的垂直气流， 导致喷雾机出风口两侧风场分布不对称，且分布规律不易预测。为探究适用塔式果园风送喷雾机出风口风 场建模方法，本研究基于喷雾机出风口风场计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD） 建模方 法，提出了用户定义函数（User-Defined Function，UDF） 分段式三维风速入口边界条件设置方法，并研究 了湍流模型和计算域尺寸对喷雾机CFD风场模拟结果的影响特性。采用Fluent软件，建立了三种CFD模型： 模型一以11个区域的平均风速作为边界条件; 模型二采用UDF分段式三维风速入口作为边界条件; 为进一 步研究计算域尺寸对风场模拟的影响，建立了小计算域尺寸的模型三。三种模型均采用基于雷诺时均控制 （Reynolds-Averaged Navier-Stokes，RANS） 方程的k - 湍流模型和k - 湍流模型进行风场计算。为了验证模 型的可靠性，设计了空间风场立体测量系统，实现了精确快速空间风速测量。验证结果表明，Standard k - 、 Realizable k - 、BSL k - 和SST k - 湍流模型较适合风场CFD建模，其中Standard k - 湍流模型运算结果最 优，模型决定系数R2为0.81。基于UDF分段式三维风速入口边界条件设置方法不仅提高了仿真结果的准确 性（提高了5%），而且降低了计算的复杂性。在其他参数设置相同的情况下，大尺寸计算域模型的性能略优 于小尺寸计算域。实际建模过程中建议根据计算机计算能力、仿真的实际要求设置合适的计算域尺寸。本 研究结果可为喷雾机出风口风场CFD建模方法提供参考。
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