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： 疏花是梨生产中的重要农艺措施，机械化智能疏花是当今高速发展的疏花方式，花朵与花苞的分 类与检测是保证疏花机器正常工作的基本要求。本研究针对目前梨园智能化生产中出现的梨树花序检测与 分类问题，提出了一种基于改进YOLOv5s的水平棚架梨园花序识别算法Ghost-YOLOv5s-BiFPN。通过对田 间采集的梨树花苞与花朵图像进行标注与数据扩充后送入算法进行训练得到检测模型。Ghost-YOLOv5s- BiFPN运用加权双向特征金字塔网络（Bi-directional Feature Pyramid Network，BiFPN） 替换原始的路径聚合 网络（Path Aggregation Network，PAN） 结构，对网络提取的不同尺寸目标特征进行有效的融合。同时运用 Ghost模块替换传统卷积，在不降低准确度的同时减少模型参数量和提升设备运行效率。田间试验结果表明， 改进的Ghost-YOLOv5s-BiFPN算法对梨树花序中花苞与花朵的检测精度分别为93.2%和89.4%，两种目标平 均精度为91.3%，检测单张图像时间为29 ms，模型大小为7.62 M。相比于原始YOLOv5s算法，检测精度与 召回度分别提升了4.2%和2.7%，检测时间和模型参数量分别降低了9 ms和46.6%。本研究提出的算法可对 梨树花苞与花朵进行精确的识别和分类，为后续梨园智能化疏花的实现提供技术支持。
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： 变量喷雾技术是提高农药利用率、节省农药用量的重要手段之一。为达到果园施药减量增效的效 果，本研究开发了一种变量喷雾控制系统，提出了叶面积密度参数与执行机构脉宽调制（Pulse Width Modu⁃ lation，PWM） 占空比的计算方法。该系统上位机基于激光LiDAR传感器探测的点云密度表征叶面积密度作 为施药参数，并根据喷药处方计算各喷头对应电磁阀的PWM占空比，通过RS485通讯实时发送施药处方到 下位机的可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），下位机PLC根据接收的PWM占空比控制 对应电磁阀的开关频率实现喷头喷雾流量的调节。通过试验测量了施药单元网格尺寸、系统延时时间以及 PWM占空比与喷头流量之间的模型参数三部分关键系统参数。结果表明在0.2、0.3和0.4 MPa压力下PWM 占空比与喷头流量之间均为线性关系，线性拟合优度均在0.98以上。最后，通过喷雾试验验证变量喷雾样 机的有效性，试验结果表明，采样点水敏纸上单位面积（cm2） 最少雾滴个数为35滴，达到了有效喷雾效 果; 当靶标冠幅与总冠幅比为39.9%时，变量喷雾模式相比于连续恒定式喷雾省药71.96%，相比于对靶开 关式喷雾省药29.72%，达到了减量效果。
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