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基于电阻抗成像的多叶准直器控制系统设计
1
作者 王琦 吴俨洺 李秀艳 《天津工业大学学报》 北大核心 2026年第1期85-93,共9页
为解决放射治疗过程中因为肿瘤靶区变化而影响靶区治疗精度与疗效的问题,设计了一套基于电阻抗成像(EIT)技术的多叶准直器(MLC)控制系统以应用于医学成像技术领域和放射治疗领域的实验教学过程。首先使用EIT数据采集设备采集电阻抗参数... 为解决放射治疗过程中因为肿瘤靶区变化而影响靶区治疗精度与疗效的问题,设计了一套基于电阻抗成像(EIT)技术的多叶准直器(MLC)控制系统以应用于医学成像技术领域和放射治疗领域的实验教学过程。首先使用EIT数据采集设备采集电阻抗参数,再将其通过无线路由发送至上位机的软件系统中,利用图像重建算法完成电阻抗图像重建;根据重建图像和多叶准直器叶片控制算法确定模拟肿瘤目标物的中心位置和叶片的位置坐标;将叶片移动的目标位置坐标发送至多叶准直器的控制电路,由控制电路驱动叶片完成对应位置的移动,同时记录模拟肿瘤目标物的实际移动距离和多叶准直器叶片的移动距离并进行定位精度分析。结果表明:平均偏差与标准偏差均低于2.8 mm,表明目标物与多叶准直器叶片之间的相对移动距离测量结果具有良好的一致性,且误差水平较低。本系统可实时显示成像结果和当前叶片位置,能够直观地对比目标物与MLC叶片的定位结果,对实现肿瘤的安全实时图像追踪和提高肿瘤放射治疗疗效具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 电阻抗成像(EIT) 多叶准直器(MLC) 动态放射治疗 叶片定位 控制系统
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两种加速器在精原细胞瘤术后放疗中的剂量学比较
2
作者 王丽 杨月 +3 位作者 别俊 潘荣强 石先伟 唐祖阁 《四川生理科学杂志》 2026年第3期477-480,共4页
目的:探索在精原细胞瘤经腹股沟高位睾丸切除术后放疗中,医科达Synergy和Axesse直线加速器分别在动态调强放疗(Dynamic multi leaf collimator intensity modulated radiotherapy,DMLC)、容积弧形调强放疗(Volumetric modulated arc the... 目的:探索在精原细胞瘤经腹股沟高位睾丸切除术后放疗中,医科达Synergy和Axesse直线加速器分别在动态调强放疗(Dynamic multi leaf collimator intensity modulated radiotherapy,DMLC)、容积弧形调强放疗(Volumetric modulated arc therapy,VMAT)中的剂量学差异。方法:选取20例精原细胞瘤术后放疗患者,为每例患者分别设计基于Synergy和Axesse加速器的DMLC计划(D-Synergy组、D-Axesse组)、VMAT计划(VSynergy组、V-Axesse组),同一患者的四种计划采用相同的目标函数设置,比较不同计划靶区和危及器官(Organ At Risk,OAR)的剂量学参数、实际治疗时间等差异。结果:对于DMLC,相比于D-Synergy组,D-Axesse组的控制点数、实际治疗时间分别降低了11.33%、27.91%(P<0.05),但两组在PTV和OAR受量上无统计学意义(P>0.05)。对于VMAT,V-Axesse组PTV的适形度、均匀性均明显优于V-Synergy组(P<0.05),相比于V-Synergy组,V-Axesse组PTV的D_(2)、D_(5)、D_(10)、V_(105%)分别降低了2.31%、2.16%、1.96%、47.33%(P<0.05),脊髓D_(2)、小肠V_(32)、NT的V_(32)分别降低了2.34%、84.17%、72.22%(P<0.05),而右肾V_(3)提升了2.17%(P<0.05),控制点数、实际治疗时间分别降低了16.27%、34.89%(P<0.05)。结论:对于精原细胞瘤术后动态调强放疗,配备Agility MLC的Axesse加速器在提高设备使用率上比配备MLCi2 MLC的Synergy更有优势,对于容积弧形调强放疗,Axesse加速器在靶区剂量分布、对部分危及器官的保护和提高设备使用率等方面比Synergy更有优势。 展开更多
关键词 精原细胞瘤 动态调强放疗 容积弧形调强放疗 直线加速器 剂量学。
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基于改进GAN的银杏叶用林遥感图像超分辨重建模型
3
作者 齐亮 张开 +6 位作者 赵茂程 吴斌 业巧林 谢为俊 邹红艳 胡敏 周驰 《农业工程学报》 北大核心 2026年第1期245-254,共10页
为解决无人机低空遥感多光谱成像中飞行作业效率与图像分辨率难以兼顾、进而影响作物生长情势监测精度的问题,该研究设计了一种图像超分辨重建模型-残差变换生成对抗网络(residual transformer generative adversarial network,RTGAN)... 为解决无人机低空遥感多光谱成像中飞行作业效率与图像分辨率难以兼顾、进而影响作物生长情势监测精度的问题,该研究设计了一种图像超分辨重建模型-残差变换生成对抗网络(residual transformer generative adversarial network,RTGAN)。构建银杏叶用林冠层多光谱真实高/低分辨率图像数据集,引入多重密集残差块(multiple dense residual block,MDRB),融合U-Net和Transformer模块优化网络结构,在银杏叶用林样地验证RTGAN模型性能。结果显示,利用RTGAN重建银杏林低分辨率遥感图像后,银杏冠层纹理清晰,超分辨率后图像的峰值信噪比(peak signal-to-noise ratio,PSNR)、结构相似度(structural similarity index measure,SSIM)分别平均提升了67.22%、74.54%;感知相似度指标(learned perceptual image patch similarity,LPIPS)、Fréchet inception距离(Fréchet inception distance,FID)分别平均缩小了84.42%和90.50%;银杏叶产量估测相关系数r平均提升33.35%,接近较低飞行高度采集的高分辨率图像估测精度(r=0.83)。该研究提出的RTGAN超分技术可提升银杏叶产量估测精度、无人机作业效率及遥感图像抗干扰能力,为银杏林智慧种植提供技术支撑。 展开更多
关键词 无人机 多光谱图像 超分辨率重建 RTGAN 银杏叶 产量
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基于WPM-YOLO11的玉米叶片病害检测方法
4
作者 唐义声 姜新华 +4 位作者 于晓芳 高聚林 胡健 张子汉 翟成珺 《江苏农业学报》 北大核心 2026年第2期264-272,共9页
玉米作为全球重要的粮食作物,其产量与质量易受多种叶片病害影响。针对玉米病害病斑边缘模糊、小目标检测困难等问题,本研究提出基于YOLOv11m改进的WPM-YOLO11模型。该模型引入风车状方向卷积(Windmill convolution)模块以增强边缘与方... 玉米作为全球重要的粮食作物,其产量与质量易受多种叶片病害影响。针对玉米病害病斑边缘模糊、小目标检测困难等问题,本研究提出基于YOLOv11m改进的WPM-YOLO11模型。该模型引入风车状方向卷积(Windmill convolution)模块以增强边缘与方向特征提取能力,设计多尺度增强并行注意力(MSEPA)模块提升多尺度信息融合效率。数据集构建涵盖感染褐斑病、普通锈病、南方锈病、花叶病、北方枯叶病、灰斑病、圆斑病的玉米叶片及健康玉米叶片,结果表明,WPM-YOLO11模型交并比阈值为0.50的平均精度均值(mAP_(50))和交并比阈值为0.50~0.90的平均精度均值(mAP_(50∶95))分别达到93.7%和78.5%,整体性能优于YOLOv11m及其他主流模型。本研究为玉米病害智能识别提供了技术方案,对智慧农业病害监测与精准防治具有重要意义。 展开更多
关键词 玉米叶片病害 目标检测 YOLOv11 多尺度特征融合 注意力机制
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针对直线加速器MLC导槽镀膜升级后的性能探讨
5
作者 陈春想 张健文 蒋晓芹 《中国医学工程》 2026年第1期6-8,共3页
目的研究多叶准直器(MLC)导槽镀膜升级方法对直线加速器MLC性能及故障率的影响。方法以医院瓦里安Trilogy直线加速器的MLC为研究对象,对MLC导槽镀膜升级前后的故障次数、故障停机总时间、平均故障间隔时间、平均故障修复时间进行统计分... 目的研究多叶准直器(MLC)导槽镀膜升级方法对直线加速器MLC性能及故障率的影响。方法以医院瓦里安Trilogy直线加速器的MLC为研究对象,对MLC导槽镀膜升级前后的故障次数、故障停机总时间、平均故障间隔时间、平均故障修复时间进行统计分析,对比升级前后MLC的性能与故障情况变化。结果升级前后叶片阻力及到位精度均表现良好,但升级后MLC整体保持在较低阻力状态。故障总次数减少,导槽镀膜升级后故障次数维持在较低水平,故障总停机时间大幅度降低,平均故障间隔时间延长,平均故障修复时间亦有所缩短。结论导槽镀膜升级有效降低了叶片阻力,减少了故障次数,大大延长了平均故障间隔时间。特别是平均故障修复时间的降低,降低了MLC发生故障原因的复杂程度,提高了维修效率。这为临床放射治疗开展的新技术空间分割晶格(Lattice)治疗或其他复杂放疗技术提供了坚实的保障。 展开更多
关键词 多叶准直器 升级 摩擦力
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基于改进MP-Former网络的烟叶病斑分割和病害程度分级
6
作者 张文耀 谢涛 +2 位作者 谢雨含 王洪亮 吕芬 《农业工程学报》 北大核心 2026年第3期201-211,共11页
针对田间复杂背景下烟草叶部病害实例分割的边界模糊、语义一致性不足和病害程度量化缺失的问题,该文提出一种多向小波增强双分支解码网络(multidirectional wavelet-enhanced dual-branch decoding network,MED-Former)实现病斑分割。... 针对田间复杂背景下烟草叶部病害实例分割的边界模糊、语义一致性不足和病害程度量化缺失的问题,该文提出一种多向小波增强双分支解码网络(multidirectional wavelet-enhanced dual-branch decoding network,MED-Former)实现病斑分割。首先,构建基于Haar小波多尺度分解的特征增强模块(wavelet feature enhancer,WFE),通过低频语义保真与高频各向异性特征整合,在频域空间重构多尺度特征,提升模型对叶脉干扰下模糊病斑的局部结构感知鲁棒性。其次,设计多向条带注意力机制(multi-directional strip attention,MSA),利用水平、垂直与对角池化捕捉不同方向的上下文信息,增强模型对多形态病斑的感知能力,优化特征语义一致性;最后,构建并行-串行混合的Transformer解码器(hybrid parallel-serial transformer decoder,PSTransformer)来扩大早期解码层感受野,抑制掩码误差传播,优化病斑掩码的生成质量。在自建田间烟草病害数据集上进行试验,MED-Former模型的平均精度均值mAP@50-95、mAP@50、召回率分别为72.6%,88.6%,80.1%,相对于原模型MP-Former分别提升了2.7、4.0、3.0个百分点,且精度指标优于当下其他主流模型。该文建立的高精度病斑分割与病害程度量化模型,为烟叶病害程度的客观、精准分级提供了有效解决方案。 展开更多
关键词 烟叶病害 MP-Former HAAR小波 多向池化 双分支解码
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融合多尺度特征与目标注意力的YOLOv5s棉花叶片病虫害检测模型建立及评价
7
作者 尚鹏 恩大凯 +3 位作者 敬晓洁 柳兆杰 张渭东 张晓 《安徽农学通报》 2026年第5期113-117,共5页
本文针对提高棉花病虫害检测效率需求,提出了一种基于YOLOv5s改进的棉花叶片病虫害检测模型YOLOv5sMBT,该模型在YOLOv5s模型基础上构建多尺度特征提取网络(Multi-scale),提升特征提取能力;在特征提取网络与颈部网络间引入Transformer注... 本文针对提高棉花病虫害检测效率需求,提出了一种基于YOLOv5s改进的棉花叶片病虫害检测模型YOLOv5sMBT,该模型在YOLOv5s模型基础上构建多尺度特征提取网络(Multi-scale),提升特征提取能力;在特征提取网络与颈部网络间引入Transformer注意力机制,并与C3模块结合构成C3TR,提升模型对目标的注意力;引入加权双向特征金字塔网络(BiFPN)结构高效融合特征,加强底层和深层特征融合。以4种常见棉花病虫害(盲蝽、红蜘蛛、枯黄萎病、蚜虫)的2179张叶片图片为数据集,按照3∶1∶1比例划分为训练集、验证集和测试集,进行病虫害检测验证。结果显示,YOLOv5sMBT模型的平均检测精度(mAP)值为0.838,优于原有模型(0.799)。本文为棉花病虫害的智能检测提供参考。 展开更多
关键词 病虫害检测 多尺度特征提取网络 棉花叶片 智能检测
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基于无人机多光谱影像和冠层形态的冬小麦叶绿素含量监测研究 被引量：1
8
作者 王文辉 田超 +4 位作者 鲁圣权 安月颖 王晓琦 赵松阳 袁盛华 《麦类作物学报》 北大核心 2026年第3期404-412,共9页
为了明确冠层形态和其他模态信息的耦合对冬小麦叶绿素含量(leaf chlorophyll content,LCC)监测的影响,以小麦品种石农086和和麦2020为材料,通过设置4个施氮水平(0、120、240、360 kg·hm^(-2))的冬小麦大田试验,应用低空无人机遥... 为了明确冠层形态和其他模态信息的耦合对冬小麦叶绿素含量(leaf chlorophyll content,LCC)监测的影响,以小麦品种石农086和和麦2020为材料,通过设置4个施氮水平(0、120、240、360 kg·hm^(-2))的冬小麦大田试验,应用低空无人机遥感平台搭载的多光谱影像机获取冬小麦关键生育时期光谱数据,结合数字高程模型(digital elevation model,DEM)计算冠层形态效应,并应用随机森林回归(random forest regression,RF)、分类提升决策树(categorical boosting,Catboost)和极端梯度提升决策树(eXtreme gradient boosting,XGBoost)3种机器学习算法分析光谱信息、植被指数信息和冠层形态相结合的多模态数据对冬小麦LCC监测的贡献。结果表明,相较于光谱和植被指数特征,冠层形态特征可以提高LCC的监测精度(r^(2)=0.66),且DEM对模型估测的影响优于坡度。相较于RF和XGBoost,利用Catboost构建的LCC模型在单一特征、多源特征耦合、多生育时期的情况下均可获得较高的监测精度,尤其是以单一冠层形态特征作为输入变量的情景下。多源特征耦合并不能够显著提高LCC的监测精度,但冠层形态特征与其他特征耦合在一定程度上可以提高监测精度。 展开更多
关键词 无人机遥感系统 冬小麦 叶绿素含量 冠层形态 多模态数据
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启停阶段多叶型波箔气体动压轴承顶箔结构研究 被引量：1
9
作者 肖云峰 张樱瀚 +2 位作者 张志莲 邓瑞洋 孙鑫悦 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期1-7,共7页
为揭示启停阶段多叶型波箔气体动压轴承顶箔结构参数之间的变化关系,基于顶箔与转子接触且顶箔之间相互搭接的几何约束,建立轴承顶箔结构的数学模型,结合圆的参数方程求解顶箔的关键结构参数,分析轴承在启停阶段顶箔半径、厚度和数量对... 为揭示启停阶段多叶型波箔气体动压轴承顶箔结构参数之间的变化关系,基于顶箔与转子接触且顶箔之间相互搭接的几何约束,建立轴承顶箔结构的数学模型,结合圆的参数方程求解顶箔的关键结构参数,分析轴承在启停阶段顶箔半径、厚度和数量对展角和安装角的影响。结果表明:顶箔展角随着顶箔半径的增大呈现先递增后递减的变化规律,随着顶箔厚度的增加,顶箔展角的最大值逐渐减小且展角的变化范围缩小;顶箔展角随着顶箔厚度的增大而减小,且顶箔半径越小,顶箔展角对顶箔厚度的变化越敏感;安装角随着顶箔半径的增大呈抛物线式增加,随着顶箔厚度的增大呈线性减少;顶箔数量的增加会使得顶箔展角减小,但不会对安装角产生影响。 展开更多
关键词 多叶型波箔轴承 顶箔结构 启停阶段 顶箔展角 安装角
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RT-TLTR番茄叶片病虫害检测方法研究
10
作者 胡成峰 黄琳涵 +3 位作者 郑权 李婕 王滨辉 黄周 《计算机工程与应用》 北大核心 2026年第6期253-266,共14页
针对复杂自然环境下番茄病虫害检测精度低、计算量大的问题,提出基于Transformer的实时检测模型RT-TLTR。模型构建双分支结构的多尺度特征交叉提取主干(MFCEB),其中语义分支通过卷积加法门控模块(CAGB)捕获多层次语义信息并筛选高价值特... 针对复杂自然环境下番茄病虫害检测精度低、计算量大的问题,提出基于Transformer的实时检测模型RT-TLTR。模型构建双分支结构的多尺度特征交叉提取主干(MFCEB),其中语义分支通过卷积加法门控模块(CAGB)捕获多层次语义信息并筛选高价值特征,位置分支利用坐标注意力模块(CAHB)显式编码空间坐标增强目标定位感知,双分支特征经特征通道对齐模块(FCAB)实现跨通道动态融合。编码器中引入门控卷积跨尺度特征融合模块(CCFM_GCB),通过轻量化门控机制降低计算复杂度,同时跨层连接强化多分辨率特征语义关联,增强模型表达能力。采用WIoUv3损失函数优化边界框回归。实验表明,RT-TLTR在“Tomato-Village”数据集上检测精度达90.8%,中小目标检测性能可达53.5%、65.8%,较基准模型RT-DETR提升8.5和4.9个百分点,参数量和计算量分别降低39.7%、52.3%,显著提升复杂场景下的检测精度与实时性。 展开更多
关键词 番茄病虫害检测 RT-TLTR网络 双分支结构 多尺度特征融合 多尺度特征提取 中小目标检测
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基于改进YOLOv8n的再造烟叶原料缺陷检测方法研究 被引量：1
11
作者 刘雄斌 刘志昌 +5 位作者 胡念武 姚建武 陈一桢 唐天明 王晚霞 陈寒 《包装与食品机械》 北大核心 2025年第3期88-95,共8页
针对稠浆法再造烟叶生产中,原料表面缺陷检测存在的多尺度表征能力不足与检测效率低等问题,提出一种基于改进YOLOv8n架构的智能检测网络。通过设计CSP-SDCV模块替代原始C2f模块,以优化特征提取效率,引入ADown模块增强多尺度特征表征能力... 针对稠浆法再造烟叶生产中,原料表面缺陷检测存在的多尺度表征能力不足与检测效率低等问题,提出一种基于改进YOLOv8n架构的智能检测网络。通过设计CSP-SDCV模块替代原始C2f模块,以优化特征提取效率,引入ADown模块增强多尺度特征表征能力,采用轻量化共享卷积检测头降低参数冗余,并结合局部窗口注意力机制强化遮挡目标的边界敏感性。试验结果表明,改进模型在烟叶缺陷数据集上的m AP@50达到98.1%,较基准模型YOLOv8n提升1.8个百分点,参数量与计算量分别减少54.4%,50.6%。研究为烟草工业自动化质检提供高精度、低资源消耗的解决方案。 展开更多
关键词 烟叶缺陷检测 多尺度特征融合 轻量化检测头 局部窗口注意力 YOLOv8n
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基于GA-RELM多特征优选的烟叶多部位正反面识别方法 被引量：3
12
作者 陈婷 赵晓琳 +5 位作者 张冀武 盖小雷 张晓伟 刘宇晨 王燕 龙杰 《湖南农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期113-122,共10页
针对现有烟叶分级模型多基于平整烟叶的正面特征构建,分级模型准确率和实用性较低的问题,提出一种基于遗传算法-正则化极限学习机(GA-RELM)多特征优选的烟叶多部位正反面识别方法。首先,对自然状态下的烟叶进行多尺度正反面特征提取,构... 针对现有烟叶分级模型多基于平整烟叶的正面特征构建,分级模型准确率和实用性较低的问题,提出一种基于遗传算法-正则化极限学习机(GA-RELM)多特征优选的烟叶多部位正反面识别方法。首先,对自然状态下的烟叶进行多尺度正反面特征提取,构建正反面数据集,根据特征重要性和特征间的潜在关系,实现特征降维并构建新特征组合。其次,对正则化极限学习机(RELM)进行隐藏层偏置寻优,以提高模型实际应用性和分类精度。结果表明:与原极限学习机(ELM)相比,GA-RELM对自然状态下的烟叶正反面和多部位正反面的分类精度分别提高了0.84%和7.88%,运算时间分别减少2.56 s和5.72 s;与其他烟叶分级算法相比,GA-RELM在准确率、精确率、召回率、F1评分等多个指标上表现出明显优势。 展开更多
关键词 烤烟 烟叶分级 多特征优选 遗传算法 正则化极限学习机
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柿叶枯病病原菌鉴定、生物学特性及杀菌剂毒力测定 被引量：1
13
作者 王洁 董晓旭 +4 位作者 陈金霄 余贤美 高瑞 艾呈祥 沈广宁 《园艺学报》 北大核心 2025年第3期737-748,共12页
为明确引起柿(DiospyroskakiL.)叶枯病的病原菌,采集具有典型叶枯病症状的柿叶片,通过组织分离法和柯赫氏法致病性验证,获得柿叶枯病致病菌。通过形态学观察、ITS分析和TEF-CAL-HIS-TUB多基因序列串联系统发育分析,将柿叶枯病病原菌鉴... 为明确引起柿(DiospyroskakiL.)叶枯病的病原菌,采集具有典型叶枯病症状的柿叶片,通过组织分离法和柯赫氏法致病性验证,获得柿叶枯病致病菌。通过形态学观察、ITS分析和TEF-CAL-HIS-TUB多基因序列串联系统发育分析,将柿叶枯病病原菌鉴定为间座壳属真菌Diaporthe eres。生物学特性测定表明,菌株的最适生长碳源为葡萄糖和麦芽糖,最适氮源为酵母粉,最适生长温度为28℃,最适pH 6.0。杀菌剂室内毒力测定结果表明,供试的9种杀菌剂对柿叶枯病菌的菌丝生长均表现出不同程度的抑制作用,其中95%咯菌腈的抑制作用最强,EC50值为0.046 mg·L^(-1);其次是95%己唑醇、80%多菌灵和97%苯醚甲环唑,EC50值分别为0.217、0.224和0.705 mg·L^(-1)。 展开更多
关键词 柿 叶枯病 病原菌 分离鉴定 间座壳属 杀菌剂筛选 多基因序列分析
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多尺度交叉融合与边界感知的葡萄叶片病害分割网络 被引量：1
14
作者 吕佳 胡佳乐 《农业工程学报》 北大核心 2025年第17期203-212,共10页
为解决葡萄叶片病害分割中病害区域形态多样、背景复杂与光照干扰导致的边缘模糊问题,该研究提出了一种多尺度交叉融合与边界感知的葡萄叶片病害分割网络。研究中多尺度交叉融合解码器通过结合多尺寸条形卷积核和交叉轴注意力机制,能够... 为解决葡萄叶片病害分割中病害区域形态多样、背景复杂与光照干扰导致的边缘模糊问题,该研究提出了一种多尺度交叉融合与边界感知的葡萄叶片病害分割网络。研究中多尺度交叉融合解码器通过结合多尺寸条形卷积核和交叉轴注意力机制,能够有效提取多尺度特征并捕获全局信息,提升了对不同大小病害区域的分割效果。此外,提出的轻量化边界感知引导模块,通过边界信息强化特征学习,增强了网络对边界信息的敏感性,有效提升了其对病害模糊边缘的识别能力,从而进一步提高了对病害区域的分割性能。试验结果表明,该网络在自建数据集上病害分割任务中,Dice相似系数和准确率分别达到86.3%和88.3%,能够满足葡萄叶片病害的分割需求。在公有数据集Plant Village上的试验结果显示,Dice相似系数和准确率分别达到85.2%和86.5%,验证了其良好的泛化性和实际应用潜力。在计算效率方面,该网络的参数量和浮点数运算量分别为3.75M和1.61GFLOPs,降低了计算成本并提升了运行效率。因此,该研究提出的网络为复杂环境下叶片病害区域的精确分割提供了一种更加高效且稳定的解决方案。 展开更多
关键词 病害 葡萄叶片 语义分割 多尺度交叉轴注意力 边界感知引导 轻量化网络
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基于无人机多光谱遥感的覆膜冬小麦叶片含水率反演 被引量：1
15
作者 谷晓博 徐洋 +3 位作者 程智楷 周智辉 韦春宇 杜娅丹 《农业机械学报》 北大核心 2025年第9期547-556,565,共11页
精准高效获取作物叶片含水率对于指导农田灌溉具有重要意义。本研究以2022—2023年覆膜冬小麦为研究对象,利用无人机搭载多光谱相机采集冬小麦返青、拔节、抽穗、灌浆期的光谱信息,采用极限学习机(ELM)、随机森林(RF)、粒子群优化支持... 精准高效获取作物叶片含水率对于指导农田灌溉具有重要意义。本研究以2022—2023年覆膜冬小麦为研究对象,利用无人机搭载多光谱相机采集冬小麦返青、拔节、抽穗、灌浆期的光谱信息,采用极限学习机(ELM)、随机森林(RF)、粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)建立冬小麦叶片含水率模型,对比分析以“植被指数+纹理特征”和“植被指数”为输入变量的叶片含水率反演精度,并通过迭代子集变量优化(IVSO)方法筛选各生育期的特征变量进行重新建模。结果表明,“纹理特征+植被指数”作为输入变量提高了冬小麦叶片含水率反演精度,极限学习机、随机森林、粒子群优化向量机R^(2)分别平均提高19.19%、16.85%、19.40%。其中,利用随机森林模型反演覆膜冬小麦叶片含水率的精度在返青-灌浆期最高(训练集R^(2)、MAE和RMSE分别为0.94、0.02 g/g和0.03 g/g,测试集R^(2)、MAE和RMSE分别为0.88、0.03 g/g和0.05 g/g);随机森林模型在经过迭代子集变量优化方法后拔节、抽穗和灌浆期的R^(2)分别提高19.09%、20.58%和12.21%。研究结果可为无人机多光谱遥感监测覆膜冬小麦叶片含水率提供理论参考。 展开更多
关键词 覆膜冬小麦 叶片含水率 无人机多光谱 机器学习 纹理特征 反演
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融合无人机多光谱与纹理特征解析开花期大豆叶片氮浓度的垂直分布 被引量：3
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作者 刘骁驰 黄向阳 +5 位作者 金明 李思齐 唐子竣 向友珍 李志军 张富仓 《农业工程学报》 北大核心 2025年第14期174-183,共10页
叶片氮浓度(leaf nitrogen concentration,LNC)在表征大豆养分活性方面起着至关重要的作用,最终影响大豆的光合效率和产量形成,而基于无人机的遥感技术已成为估计作物表型性状的常用工具。因此,该研究结合无人机多光谱技术,通过连续2 a(... 叶片氮浓度(leaf nitrogen concentration,LNC)在表征大豆养分活性方面起着至关重要的作用,最终影响大豆的光合效率和产量形成,而基于无人机的遥感技术已成为估计作物表型性状的常用工具。因此,该研究结合无人机多光谱技术,通过连续2 a(2021—2022)的大田试验,采集大豆开花期各叶层LNC数据与对应的无人机多光谱图像数据,建立了与前人研究和作物参数具有较强相关性的植被指数,冠层纹理特征及随机组合提取的纹理指数。通过对上述参数与大豆各叶层LNC相关性的分析,进而筛选出与大豆各叶层LNC相关系数达到显著性相关的参数(P<0.05),由此分别构建出4种组合(组合1:植被指数;组合2:纹理特征;组合3:纹理指数;组合4:植被指数、纹理特征和纹理指数),作为模型的输入变量。随后采用随机森林(random forest,RF)、反向神经网络(back propagation neural network,BPNN)和梯度提升模型(extreme gradient boosting,XGBoost)3种机器学习模型对大豆各叶层LNC建模。结果表明,大部分植被指数与大豆各叶层LNC相关系数均高于纹理特征,达到显著相关水平(P<0.05),且与各叶层LNC相关性从大到小依次为冠层、中层、底层。而随机组合构建的纹理指数与大豆各叶层LNC的相关系数最高,其中大豆冠层、中层、底层LNC均与构建的加值纹理指数相关系数最高,分别为0.774、0.726、0.650。当输入变量为组合4(植被指数、纹理特征、纹理指数),采用XGBoost模型构建的大豆各叶层LNC预测模型的效果均为最佳,其中冠层LNC预测模型验证集R^(2)为0.853,均方根误差(root mean square error,RMSE)为0.321%,平均相对误差(mean relative error,MRE)为7.120%;中层LNC预测模型验证集R^(2)为0.822,RMSE为0.349%,MRE为7.448%;底层LNC预测模型验证集R^(2)为0.809,RMSE为0.340%,MRE为8.042%。该研究可为精准农业中氮素垂直分布动态监测及精准施肥管理提供了可靠的技术依据。 展开更多
关键词 大豆 无人机 多光谱 叶片氮浓度 植被指数 纹理特征
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基于改进CenterNet算法的番茄叶片病害检测
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作者 李亚 蒋晨 +2 位作者 王海瑞 朱贵富 胡灿 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第11期2370-2378,共9页
为了解决在传统番茄叶片病害检测中出现的误检和漏检现象,提出基于改进CenterNet算法的番茄叶片病害检测模型.构建融合注意力机制的特征融合模块,增强模型的跨尺度特征融合能力.在骨干网络中加入多分支卷积模块RFB,扩大感受野,加强对目... 为了解决在传统番茄叶片病害检测中出现的误检和漏检现象,提出基于改进CenterNet算法的番茄叶片病害检测模型.构建融合注意力机制的特征融合模块,增强模型的跨尺度特征融合能力.在骨干网络中加入多分支卷积模块RFB,扩大感受野,加强对目标特征的提取能力.在骨干网络中引入金字塔卷积PyConv,通过计算不同尺度的感受野来强化多尺度特征的提取,减少信息损失.设计剪枝优化策略,减少引入模块给模型参数量和计算量带来的影响.试验结果显示,改进后模型的准确率、召回率、mAP_(50)和mAP_(50:95)达到96.3%、80.2%、91.4%和78.7%.利用提出的模型,能够有效地提升番茄叶片病害检测的准确性,模型具有良好的泛化性. 展开更多
关键词 番茄叶片病害 CenterNet 特征融合 金字塔卷积 多分支卷积
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基于ResNet的智能烟叶分级系统 被引量：1
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作者 胡建欣 卢敏瑞 +5 位作者 钟永健 王辉 俞贝楠 曹思源 刘英 沈会良 《传感技术学报》 北大核心 2025年第1期96-103,共8页
在卷烟生产中,为确保品质稳定,需要对烤烟分级。不同等级烟叶外观差异小,分级难度大。为充分利用烟叶有效信息,提高自动化分级准确率,设计了基于ResNet18的多源图像智能烟叶分级系统。该系统同时采集反射及透射图像,反射图像可提供颜色... 在卷烟生产中,为确保品质稳定,需要对烤烟分级。不同等级烟叶外观差异小,分级难度大。为充分利用烟叶有效信息,提高自动化分级准确率,设计了基于ResNet18的多源图像智能烟叶分级系统。该系统同时采集反射及透射图像,反射图像可提供颜色及纹理信息,透射图像可提供厚度及脉络形状信息。采用Phase Correlation配准和拉普拉斯金字塔融合局部图像,得到烟叶的完整透射图像,采用IC-LK配准反射及透射图像,提升模型特征提取能力。以ResNet18为基础,设计了多源图像特征融合分级模型,通过引入透射图像,分级准确率可从88.0%提升至90.22%,表明了所设计系统及烟叶分级方法的有效性。 展开更多
关键词 烟叶分级 多源图像 多模态特征提取 系统设计 ResNet
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不同瓦块分布位置下多叶动压气体轴承的动态特性研究
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作者 陈阳 吴垚 +2 位作者 张功学 赵志明 史少斌 《航空动力学报》 北大核心 2025年第8期454-465,共12页
多叶动压气体滑动轴承因其高转速、高精度和低磨损等优点广泛应用在高速旋转机械中。本文联合偏导数法和有限差分法(FDM)求解气体可压缩Reynolds方程,计算了三叶动压气体轴承的动态特性,探究了轴颈扰动频率、偏心率、长径比及瓦块分布... 多叶动压气体滑动轴承因其高转速、高精度和低磨损等优点广泛应用在高速旋转机械中。本文联合偏导数法和有限差分法(FDM)求解气体可压缩Reynolds方程,计算了三叶动压气体轴承的动态特性,探究了轴颈扰动频率、偏心率、长径比及瓦块分布位置等参数对轴承动态特性的影响。研究表明:轴承的正交刚度和阻尼系数随偏心率、长径比和预负荷系数的增大而增大,正交刚度系数随轴承数和轴颈扰动频率的增加而增大,而正交阻尼系数呈现出相反的变化趋势,在瓦上承载方式下正交刚度(Kyy)和正交阻尼(Dxx)均大于瓦间承载,瓦上承载方式下正交刚度(Kxx)和正交阻尼(Dyy)均小于瓦间承载。 展开更多
关键词 多叶气体轴承 动态Reynolds方程 动态性能 偏导数法 有限差分法
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桑叶多靶向提取工艺优化及体外降糖活性 被引量：1
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作者 张湘 夏凯 +10 位作者 杨宗玲 刘金洋 王子纯 姚孟丽 于新雨 于镇帮 柳嘉 苑鹏 段盛林 马超 丁振江 《中国食品学报》 北大核心 2025年第7期137-151,共15页
突破以1-脱氧野尻霉素(DNJ)为单一目标的桑叶提取工艺局限,建立DNJ与黄酮多靶向提取新工艺,挖掘与DNJ协同降糖的黄酮类成分,为系统表征桑叶提取物降糖活性提供新思路。以广东省清远市桑叶为原料,采用酸化乙醇法提取DNJ和黄酮,优化提取... 突破以1-脱氧野尻霉素(DNJ)为单一目标的桑叶提取工艺局限,建立DNJ与黄酮多靶向提取新工艺,挖掘与DNJ协同降糖的黄酮类成分,为系统表征桑叶提取物降糖活性提供新思路。以广东省清远市桑叶为原料,采用酸化乙醇法提取DNJ和黄酮,优化提取过程中的提取时间、提取温度、料液比、乙醇体积分数和pH值。比较桑叶多靶向提取物(A-MLE),DNJ为单目标的提取物(A-DNJ),黄酮为单目标的提取物(A-Flavonoids)的体外酶抑制活性,并结合体外胃肠模拟消化,评估A-MLE的潜在降糖作用。应用非靶向代谢组学与分子对接技术,研究A-MLE中可能与DNJ发挥协同作用的黄酮类成分。结果表明,酸化乙醇法的最佳多靶向提取条件为pH值为2,乙醇体积分数70%,提取温度70℃,料液比1∶40 g/mL,提取时间1.5 h,DNJ和黄酮的得率分别为0.24%和1.22%。体外酶抑制试验结果表明,A-MLE对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性的抑制率显著优于A-DNJ和A-Flavonoids,且DNJ和黄酮的最佳协同质量比为1∶5。体外胃肠模拟消化结果显示,A-MLE显著抑制玉米淀粉的酶解过程,说明其具有良好的降糖活性。代谢组学结合分子对接结果表明,芦丁、山奈酚等可能为与DNJ发挥协同降糖作用的黄酮类成分。 展开更多
关键词 桑叶 多靶向 1-脱氧野尻霉素 黄酮 降糖
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