分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2023-08-14 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： ［目的/意义］针对传统方法对自然环境下苹果物候期图像识别精度低、覆盖面不全等问题，提出一种基 于改进ResNet50模型的苹果物候期识别方法。［方法］通过搭建球形摄像机获取复杂背景下的苹果图像数据集， 以ResNet50作为基础模型，引入SE（Squeeze-and-Excitation Network） 通道注意力机制强化对苹果图像的特征提 取能力，并结合余弦退火衰减学习率的Adam优化器，实现自然环境下高原红富士苹果物候期图像的智能识别。 ［结果］在32,000幅苹果树图像集上进行了试验，结果表明，改进ResNet50模型对苹果物候期图像进行识别，验 证集准确率达到96.35%， 测试集准确率达到91.94%， 平均检测时间为2.19 ms， 相较于AlexNet、VGG16、 ResNet18、ResNet34、ResNet101以及经典ResNet50模型，最优验证集准确率分别提升了9.63%、5.07%、5.81%、 4.55%、0.96%和2.33%。［结论］改进ResNet50可实现对苹果物候期有效识别，该研究成果可为果园物候期识别 提供参考，通过集成至果树生育期智能监测生产管理平台，实现苹果园区的智能化管控。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2019-03-07 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用常规观测、地面加密站逐时观测和欧洲中期数值预报中心0.125 °×0.125 °逐6 h再分析资料，从天气系统演变、冷空气路径、灾害性天气预报指标等方面，利用315K等熵位涡对2016年4月2～3日宁夏突发寒潮极值暴雪过程进行了诊断分析。结果表明：（1）此次过程属于高空小槽东移合并型，地面有冷高压分裂且主体快速南下，并有锋面相配合，导致强冷空气入侵和锋后降雪。（2）前期环流形势稳定，后期天气系统突变，常规气象资料难以预报，315K等熵位涡图可作为短时、局地的春季寒潮降雪过程的有效分析和预报工具。（3）等熵位涡清楚地示踪冷空气的来源和传播路径：咸海区域对流层顶冷空气东移南扩与青藏高原对流层中层冷空气合并加强，且新地岛平流层下部的冷空气在前期缓慢东移后，自贝加尔湖加速南下对其补充引发寒潮。（4）等熵位涡异常大值可定量、清晰地表述关键影响系统西风带小槽的演变，具有更好的指示意义。（5）等熵位涡高值区随时间变化与寒潮演变一致，可提前6 h指示冷空气活动，且等熵位涡大于1.0 PVU区域与寒潮及降雪落区一致，大于0.8 PVU区域与强降温区域一致，可作为精细定量预报的重要指标。
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： 卷积神经网络（CNN） 的发展带来了大量的网络参数和庞大的模型体积，极大地限制了其在小规模 计算资源设备上的应用。为将CNN应用在各种小型设备上，研究了一种基于知识蒸馏的结构化模型压缩方 法。该方法首先利用VGG16训练了一个识别率较高的教师模型，再将该模型中的知识通过蒸馏的方法迁移 到MobileNet，从而大幅减少了模型的参数量。将知识蒸馏后的Distilled-MobileNet模型应用在14种作物的38 种常见病害分类中。进行了知识蒸馏在VGG16、AlexNet、GoogleNet和ResNet 4种不同网络结构上的表现测 试，结果表明，当VGG16作为教师模型时，模型准确率提升了97.54%; 使用单个病害识别率、平均准确率、 模型内存、平均识别时间4个指标对训练好的Distilled-MobileNet模型进行真实环境下准确性评估，经测试， 模型的平均准确率达到了97.62%，平均识别时间缩短至0.218 s，仅占VGG16模型的13.20%，模型大小压缩 仅为19.83 MB，相比于VGG16缩小了93.60%，使其具备了较高的准确性和实时性要求。本方法模型在压缩 内存体积和缩短识别时间上较传统神经网络有了明显提高，为内存和计算资源受限设备上的病害识别提供 了新的思路。
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