储粮害虫图像识别研究平台的设计与实现

发布时间：2020-11-15 15:24

　　 我国是一个储粮大国,粮食在储存过程中会受到虫害的困扰,每年国家需要花费大量人力物力资源保证储粮安全。为了保护粮食不受害虫的侵害,及时采集粮仓内害虫的发生发展情况信息,许多储粮害虫自动监测系统应运而生。在此背景下,基于图像识别技术的储粮害虫定位和分类算法得到了快速的发展,但也出现了储粮害虫图像采集耗时耗力和储粮害虫图像数据集缺乏分享平台两方面的问题。另外,在储粮管理工作中,粮库保管员和广大储粮农户通过书本和挂图学习和查找储粮害虫信息的方式学习效率和及时性不够,内容更新速度较慢。随着智能手机性能的不断提升,利用手机帮助储粮保管人员识别害虫种类成为一种可能。基于上述背景,本文通过对储粮行业和储粮害虫图像识别领域的调研和分析,设计并实现了一套储粮害虫图像识别研究平台,提供了一个上传储粮害虫图像的渠道,建立了一个储粮害虫图像数据集分享平台,实现了一款储粮害虫智能图鉴及图像识别APP软件。本文完成的主要工作如下:1.通过对Java Web、Android、前端相关技术进行学习,调研储粮保管人员的学习现状,分析储粮害虫图像识别研究存在的问题,确定了储粮害虫图像识别研究平台的设计方案。2.利用Java Web及相关技术,采用分层多模块的设计思想,开发了后台管理系统、Rest服务系统、Solr搜索系统、FastDFS文件系统和登录系统,实现了对系统资源的有效管理。利用React和Ant Design框架设计开发了储粮害虫图像识别研究前端网站,实现了首页模块、害虫图像数据集模块、害虫图鉴模块、害虫图像识别模块和上传害虫图片模块。3.针对粮库保管人员和储粮农户学习和查询储粮害虫信息不方便的问题,利用Android技术研发了一款手机APP软件,主要包括储粮害虫智能图鉴、图像识别和图像上传功能。4.基于储粮害虫图像数据集,使用VGG模型训练了一种储粮害虫图像分类算法,实现了 6类10种储粮害虫的种类识别,平均准确率达到0.95。并且通过TensorFlow的Java接口实现了在服务器端调用算法进行储粮害虫图像识别。另外,使用Resnet模型训练了一种网络参数较少的储粮害虫图像识别算法,并通过TensorFlow Lite的接口成功将其移植到Android手机上,实现了在Android手机本地识别储粮害虫图像。5.对系统各功能模块进行用例测试,优化性能,达到了预期效果。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TP391.41;S379.5
【部分图文】：

对象和ｓｔａｔｅｍｅｎｔ中的ＳＱＬ语句进行映射生成最终执行的ＳＱＬ语句，最后由??ＭｙＢａｔｉｓ框架执行ＳＱＬ语句，并将结果映射成Ｊａｖａ对象返回。ＭｙＢａｔｉｓ框架结构??如图２?－?４所示。??ＳｑｌＭａｐＣｏｎｆｉｇ．ｘｍ丨核心配置文件??数据库连接、事务管理、缓存等??ｍａｐｐｅｒ．ｘｍｌ?ｍａｐｐｅｒ．ｘｍｌ?ｍａｐｐｅｒ．ｘｍｌ??＾??ＳｑｌＳｅｓｓｉｏｎＦａｃｔｏｒｙ??Ｓｑｌ?Ｓｅｓｓｉｏｎ????＾?—???Ｉ简单－类型Ｉ?Ｅｘｅｃｕｔｏｒ?Ｉ?Ｉ简单类型Ｉ??ＨａｓｈＭａｐ?Ｋ???Ｋ?ＨａｓｈＭａｐ??〉?ＭａｐｐｅｄＳｔａｔｃｍｅｎｔ?〉??｜?ＰＯＪＯ对象?Ｉ?〇?：?Ｉ?ＰＯＪＯ对象?Ｉ??＾＾数据库??图２－４ＭｙＢａｔｉｓ框架结构??２．１＿４?Ｒｅｄｉｓ?缓存??Ｒｅｄｉｓ是用Ｃ语言开发的一个开源的高性能键值对（ｋｅｙ－ｖａｌｕｅ）数据库［２３］，??用于构建高性能、可扩展的Ｗｅｂ应用程序。Ｒｅｄｉｓ提供多种键值数据类型来适应??不同场景下的存储需求，与Ｍｅｍｃａｃｈｅｄ相比，它支持存储的ｖａｌｕｅ类型相对更??多。Ｒｅｄｉｓ支持的数据类型包括字符串类型（ｓｔｒｉｎｇ）、列表类型（ｌｉｓｔ）、无序集合??类型（ｓｅｔ）、有序集合类型（ｚｓｅｔ）和散列类型（ｈａｓｈ）。为了保证数据的读取和??写入效率，Ｒｅｄｉｓ中的数据都是缓存在内存中的。Ｒｅｄｉｓ支持两种数据持久化方??案：ＲＤＢ持久化和ＡＯＦ持久化

图３?－?１系统架构图??功能作用如下：??Ｌ数据库：将系统的各项数据存储在不同的表中，为系询支持。??Ｓ服务器：负责图片、数据集等文件的存储，以及文件的理系统：面向管理员用户，负责网站的后台管理功能，上传害虫图片管理、害虫图鉴管理和用户管理。??站：面向储粮害虫图像识别研宄者及相关人员，用于展害虫图鉴，用户可以通过该系统上传害虫图片和进行害ｄ端ＡＰＰ：面向粮库保管员和农户等粮食保管人员，包粮害虫智能图鉴功能。??务系统：为前端网站和Ａｎｄｒｏｉｄ端ＡＰＰ软件提供ＲＥＳＴ，实现具体的业务逻辑。??统：负责后台管理系统的登录和登出，以及登录信息的存：负责存储用户的登录信息和其他常用且更新频率

图４?－?２登录界面??２）图像数据集管理界面??
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本文编号：2884915