基于图像识别的谷子幼苗期元素失衡判断的应用

发布时间：2021-09-29 03:08

　　随着我国谷子种植面积的逐年增加,谷子已经成为我国北方甚至全国重要的杂粮作物。谷子幼苗期及生长过程中需要时刻检测土壤和施肥环境,避免出现大规模的缺钾、缺镁等元素缺失情况。准确识别谷子在幼苗时期及生长过程中是否存在元素缺失的情况,对及时为谷子补充所需营养物质和预测谷子未来的长势都具有重要的意义。随着农业信息化技术的发展,计算机技术在图像识别方面应用取得的良好效果,为谷子生长中是否缺少元素图像的识别判断提供了有力的支持。深度学习方法在图像识别领域中有着传统图像识别方法所难以达到的效果,随着人工神经网络模型的出现和不断完善,深度学习方法在图像识别领域所取得的识别精度和准确度不断提升,这为本文所研究的课题提供了重要依据。本文提出了一种改进的卷积神经网络,使用Inception结构进行优化,在不同尺度上组合深度特征以识别各种大小的异变斑块形态,准确提取输入谷子图形的特征,从而提高网络识别分类的准确率。实验结果表明,本文所设计的方法在有效识别谷子图像缺少元素类型方面可以达到较高的识别精度,进一步验证了本文研究课题的有效性和所提方法的高效性。 

【文章来源】：山西农业大学山西省

【文章页数】：45 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

农作物缺钾元素表现Figure1-1Plantlackspotassiumexpression

-3-（1）钾元素钾在土壤中以KCL、K2SO4等盐类形式存在，在水中解离成K+而被根系吸收。在农作物体内钾呈离子状态。钾主要集中在生命活动最旺盛的部位，如生长点、形成层、幼叶等。缺少钾元素时，植株茎秆柔弱，易倒伏，抗旱、抗寒性降低，叶片失水，蛋白质、叶绿素被破坏，逐渐导致叶子颜色变黄后慢慢坏死[10]。缺少钾元素有时候也会导致叶子边缘焦枯，生长缓慢等现象出现。具体表现如图1-1所示。图1-1农作物缺钾元素表现图1-2农作物缺少镁元素表现Figure1-1PlantlackspotassiumexpressionFigure1-2Plantlacksmagnesiumexpression（2）镁元素镁离子在农作物体内，分别以有机化合物的形式和离子的形式存在。缺少镁元素最明显的表现是叶片贫绿，特点是首先从下部的叶片开始，往往叶肉变黄但是叶脉仍然保持绿色，严重缺少镁元素会引起叶片的早衰与脱落[11]。具体表现如图1-2所示。图1-3农作物缺少锰元素表现图1-4农作物缺少硼元素表现Figure1-3PlantlacksmanganeseexpressionFigure1-4Plantlacksboronexpression（3）锰元素锰元素是农作物进行光合作用的主要元素，锰元素也是形成叶绿素和维持叶绿素正常结构的必须元素。缺少锰元素时，农作物便不能正常的进行光合作用，也就不能正常

-3-（1）钾元素钾在土壤中以KCL、K2SO4等盐类形式存在，在水中解离成K+而被根系吸收。在农作物体内钾呈离子状态。钾主要集中在生命活动最旺盛的部位，如生长点、形成层、幼叶等。缺少钾元素时，植株茎秆柔弱，易倒伏，抗旱、抗寒性降低，叶片失水，蛋白质、叶绿素被破坏，逐渐导致叶子颜色变黄后慢慢坏死[10]。缺少钾元素有时候也会导致叶子边缘焦枯，生长缓慢等现象出现。具体表现如图1-1所示。图1-1农作物缺钾元素表现图1-2农作物缺少镁元素表现Figure1-1PlantlackspotassiumexpressionFigure1-2Plantlacksmagnesiumexpression（2）镁元素镁离子在农作物体内，分别以有机化合物的形式和离子的形式存在。缺少镁元素最明显的表现是叶片贫绿，特点是首先从下部的叶片开始，往往叶肉变黄但是叶脉仍然保持绿色，严重缺少镁元素会引起叶片的早衰与脱落[11]。具体表现如图1-2所示。图1-3农作物缺少锰元素表现图1-4农作物缺少硼元素表现Figure1-3PlantlacksmanganeseexpressionFigure1-4Plantlacksboronexpression（3）锰元素锰元素是农作物进行光合作用的主要元素，锰元素也是形成叶绿素和维持叶绿素正常结构的必须元素。缺少锰元素时，农作物便不能正常的进行光合作用，也就不能正常


本文编号：3413077