科研产出
基于薄云雾去除的ETM+影像大气校正
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：中国南方农业遥感监测中,遥感影像常常受到薄云雾影响,大气的散射与吸收作用会使传感器接收到的地物反射率与真实值之间存在差距,是导致数据质量下降的主要原因,薄云雾去除和大气校正处理是十分必要的。该研究利用LandSat-7/ETM+影像,结合背景抑制云雾厚度因子(BSHTI)云检测方法和虚拟云点(VCP)云去除方法进行薄云雾去除,并与暗元法去云处理结果对比分析,然后将去云处理后的影像进行FLAASH大气校正,选取校正前后典型地物的光谱特征和NDVI值进行分析评价。结果表明,BSHTI-VCP法可有效消除薄云雾对遥感数据的影响,提高了云雾覆盖范围的影像质量;FLAASH大气校正较好地消除了大气影响,获得了地物真实地表反射率。该研究为南方作物遥感监测中定量反演与信息解译提供了良好理论支持。
关键词： 遥感 图像处理 ETM+影像 薄云雾去除 大气校正
全文链接
请求原文
主成分分析和SIMCA的甘蓝与杂草光谱识别方法研究
《光谱学与光谱分析 》 2013 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：为了提高杂草识别的准确性和快速性,利用光谱反射率差异区分作物与杂草。首先利用SG卷积求导法与多元散射校正法的不同组合对原始光谱数据进行预处理,然后利用主成分分析法(PCA)对各类植物进行聚类分析,并根据主成分分析结果中各个最佳主成分对应的载荷图,提取对各类植物识别敏感的特征波长,最后以特征波长为输入变量,用簇类的独立软模式(SIMCA)分类法对各类植物进行分类识别。甘蓝与杂草的分类结果表明,在1阶3次51点SG卷积求导法加上多元散射校正法(MSC)的最佳预处理基础上,根据主成分分析中前3个主成分,提取到23个特征波长,以它们为输入变量,利用SIMCA方法进行分类时,建模集和预测集的识别率分别达到98.6%和100%。
关键词： 主成分分析 特征波长 杂草识别 多元散射校正 聚类
全文链接
请求原文
小型西瓜品质近红外无损检测的光谱信息采集
《农业机械学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了实现小型西瓜生长过程中品质的快速无损检测,对其果实测定时的基础信息采集方式进行了定量分析研究。由PLS建模结果可知,无论是组织含水率还是可溶性固形物含量,在瓜顶部位和赤道部位处都可获得较好的效果。针对不同深度的化学基础信息,其建模效果存在一定差异。无论是组织含水率还是可溶性固形物含量,距瓜皮2～3 cm的中层信息区域都能取得最佳的效果。其中瓜顶部位和赤道部位组织含水率的模型相关系数分别为0.953和0.924,RMSEP分别为0.510和0.766;瓜顶部位和赤道部位可溶性固形物含量的相关系数分别为0.952和0.929,RMSEP分别为0.666和0.732。整体说明小型西瓜果实(品种京秀)近红外检测的最佳基础信息区域为中层信息区。
全文链接
请求原文
三维植物叶片萎蔫变化实时模拟
《计算机辅助设计与图形学学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了真实模拟在缺水、高温等条件下植物叶片的萎蔫变形过程,结合植物叶片生理特征和物理特征,采用改进的单层质点-弹簧结构实时模拟了植物叶片萎蔫变形,较好地实现多种具有不同叶脉结构的植物叶片在三维空间中的动态萎蔫变形过程.首先从真实植物叶片的数字图像中提取叶片的边缘轮廓和叶脉,并在此基础上建立叶片的曲面网格模型;然后通过叶片曲面网格建立叶片的质点-弹簧变形模型,考虑到叶肉和叶脉结构在植物叶片萎蔫变形中具有不同的作用,将质点-弹簧模型中的质点分为叶脉质点、叶缘特征点和普通质点3类,同时设置不同的受力约束使不同类型的质点具有不同的运动方式;最后对叶脉位置上的弹簧和其他弹簧设置不同的收缩强度,以突出叶脉对叶片形变的主导作用.实验结果表明,该方法能够较好地模拟不同形态结构的植物叶片的萎蔫变形过程,满足实时交互的需要.
关键词： 植物叶片形态建模 Delaunay三角化 物理模拟 质点-弹簧模型 叶片变形
全文链接
请求原文
基于互补相关模型和IKONOS数据的农田蒸散时空特征分析
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：获取田块内高分辨率农田实际蒸散信息对于精准农业中制定灌溉计划、变量处方实施及评价水分利用效率等具有重要参考价值,将传统方法与遥感结合并生成精细田块尺度的农田蒸散成为当前研究热点方向。本文基于互补相关模型和北京2011年3-6月份间内气象观测数据进行了冬小麦实际蒸散估算,并利用大型蒸渗仪对结果进行了验证和分析。最后将互补相关模型与高空间分辨率遥感数据结合实现了田块尺度农田瞬时蒸散估算,并结合蒸发比率不变法实现了日尺度蒸散扩展。结果表明:在2011年3-6月间试验区内冬小麦总耗水量达到469.12mm,其中在灌浆期5月份耗水比重最大,占到总量近二分之一;互补相关模型估算精度整体较高,其中在5月份估算精度最高(R2=0.863,RMSE=0.103mm);扩展后的日尺度蒸散量与实测结果非常一致(R2=0.937,RMSE=0.668mm)。上述结果表明在没有土壤温、湿度数据及高分辨率热红外遥感数据条件下,仅利用互补相关模型,并结合气象观测数据和高分辨率遥感数据即可估算出精细尺度农田蒸散。
全文链接
请求原文
基于分水岭和改进MRF的马铃薯丁粘连图像在线分割
《农业机械学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对马铃薯丁粘连图像分割问题,提出一种融合分水岭和改进马尔科夫随机场(MRF)的分割方法。分水岭方法可以将粘连图像分割为若干一致性较好的区域,恰好有利于MRF进行标记,同时,针对实际应用中区域势团势能不一致的情况,通过改进势函数确定MRF的条件概率,使其在全局上具有一致性,从而解决粘连分割问题。用分水岭方法对图像进行初始分割,将图像转化为块状表示。综合考虑初始分割区域的相对高度和面积,用改进的MRF标记正确分割区域和过分割区域。计算过分割区域与邻域的紧密度,选择紧密度最大的邻域并与之合并。试验结果表明,该方法在继承了分水岭方法优点的前提下,解决了过分割的问题,正确率为95%。
关键词： 马铃薯丁 粘连 图像分割 马尔可夫随机场 分水岭 过分割
全文链接
请求原文
采用全景技术的机器视觉测量玉米果穗考种指标
《农业工程学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了在利用图像技术无损考察玉米果穗形态指标时,能够利用一幅图像显示整个玉米果穗的外形,从而减少多幅图像拼接产生的重叠和处理不便,该文提出一种新的基于机器视觉的玉米果穗考种方法与配套装置,首先拍摄旋转玉米果穗图像序列,应用SIFT(scale invariant feature transform)算法获取图像特征点,对特征点随机采样计算单应矩阵并进行一致性检测排除外点,将前后2帧图像注册到同一坐标系。然后采用动态规划法寻找前后2帧拼接图像的缝合线,按缝合线切割图像,以图像模板高斯滤波权值融合缝合线两侧图像消除曝光差异。依次拼接、融合图像序列生成果穗全景图。对果穗全景图进行考种指标检测,试验结果表明:基于机器视觉的测量值与人工测量方式不存在显著性差异(显著水平α=0.05),该文所述方法可满足自动化考种的需求。
全文链接
请求原文
基于LabVIEW的小麦生物量检测系统
《农业机械学报 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了快速、无损地测量小麦生物量,根据小麦茎秆的力学特性,设计了一种基于LabVIEW的小麦生物量检测系统。以压力传感器为测量元件,以阿尔泰DAM-3056AH为高速采集模块,获取的小麦受推杆作用产生的回弹力信号由LabVIEW测量系统完成数据的实时采集、显示和保存。利用该检测系统在田间进行小麦生物量检测试验,以验证系统的性能。试验结果表明不同品种的小麦茎秆回弹力具有明显的差异,小麦茎秆回弹力与生物量(鲜质量)具有一定的相关性,采用线性回归法建立两者之间的回归模型,模型的决定系数R2达到0.712 7。结果表明基于力学原理进行小麦生物量检测是可行的。
关键词： 小麦 生物量 检测系统 LabVIEW 压力传感器
全文链接
请求原文
近红外光谱法定量测定小麦粉中的石灰类添加物的研究
《光谱学与光谱分析 》 2013 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：小麦粉的质量安全一直备受社会各界关注。在比较生石灰、熟石灰和碳酸钙的近红外光谱特征的基础上,采集了掺入不同含量的生石灰、熟石灰和碳酸钙的小麦粉样品的近红外漫反射光谱。采用偏最小二乘算法结合交互验证算法建立了石灰和碳酸钙的近红外定量校正模型,采用外部检验集对各模型进行外部验证。结果表明,石灰、碳酸钙的模型测定系数(R2)分别为99.80%和96.98%;校正集均方根误差分别为0.19和0.34;交互验证集均方根误差分别为0.26和0.75;预测集均方根误差分别为0.63和0.44;相对预测性能RPD分别为8.57和5.24。模型具有较高的精度,可以满足小麦粉中石灰含量的现场快速检测要求。F检验结果表明,模型的校正集、外部检验集的预测值-化学值之间具有极显著的相关关系。本研究可为小麦粉快速质量安全筛查提供参考方法,对小麦粉质量监控具有重要意义。
全文链接
请求原文
基于ZigBee的农田无线传感器网络节能路由算法
《高技术通讯 》 2013 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究了无线传感器网络用于农田小气候环境及土壤墒情监测的高效节能路由策略,针对ZigBee网络采用的Cluster-Tree+AODVjr路由算法在节能方面的不足,结合ZigBee网络拓扑特点,通过建立基于模糊决策的最优节点分析模型,提出了一种适用于大规模农田渐变环境的无线传感器网络节能路由算法,该算法基于模糊决策理论来分析节点传输能耗与路由节点选取策略的定量关系,通过路由发现机制和创建最优目标组的方法来降低路由过程中数据的跳步数。仿真实验结果表明,所提出的算法较之ZigBee路由算法相比,显著减少了路由过程中的能量消耗。
全文链接
请求原文
