一种玉米生长状况的判断方法、装置、设备及介质

allin2025-05-24  99


本发明涉及智慧农业,特别涉及一种玉米生长状况的判断方法、装置、设备及介质。


背景技术:

1、现代农业借助物联网和无线传感器实现智慧农业的效果,农业的智能化决策因此更具有准确性。判断叶龄对于玉米的成长和发展至关重要,也是科学栽培玉米的核心要点。

2、现有技术中,根据器官同伸理论和叶龄模型理论建立了一套玉米叶龄的诊断方法,能够根据判断出的叶龄对玉米进行相应的种植、管理和收获。

3、但是,上述技术根据经验数据获得的判断方法,用于判断玉米生长状况并进行相应管理,容易出现判断不准造成失误。


技术实现思路

1、本发明实施例提供一种玉米生长状况的判断方法、装置、设备及介质,可以解决现有技术中,存在生长状况判断不准造成失误的问题。

2、本发明实施例提供一种玉米生长状况的判断方法,包括以下步骤:获取玉米叶片的rgb图像;通过改进的边缘检测算法rcf的多个卷积层对rgb图像进行特征提取,获得多个特征图;通过改进的边缘检测算法rcf的elewise相加图层对多个特征图进行融合,获得组合特征图;其中,所述改进的边缘检测算法rcf为在边缘检测算法rcf每一阶段的卷积层后增加一个用于融合特征图的elewise相加图层;根据组合特征图中主叶脉两侧对称的侧叶脉数,判断叶片叶龄并获取叶面指数;根据叶龄和叶面指数,判断玉米生长状况。

3、进一步地,所述获得组合特征图,具体步骤包括:通过改进的边缘检测算法rcf对rgb图像进行卷积,提取图像特征,获得多个特征图;在每一阶段的多次卷积后通过elewise相加图层对多个特征图进行相加融合,获得融合特征图;将多个阶段的融合特征图累加融合,进行损失函数的计算并混合输出,获得组合特征图。

4、进一步地,所述判断叶片叶龄,具体步骤包括:根据层次分析法设定最高层的分析目标为判断玉米生长叶龄,中间层为通过识别组合特征图中主叶脉两侧对称的侧叶脉数,最底层为叶龄;根据叶龄判断玉米当前生长为苗期、生长期或成熟期的任意一种时期。

5、进一步地,所述获取叶面指数,具体步骤包括:通过叶面指数模型获取叶面指数,所述叶面指数模型的表达式为:

6、lai=(e*a*b)÷n

7、其中,lai是叶面指数,a是玉米叶片的长度,b是玉米叶片的宽度,e是经验系数且取值为0.75,n是植株密度。

8、进一步地,所述判断玉米生长状况,具体步骤包括:将叶面指数低于2.5判断为发育不充分,将叶面指数介于2.5至3.2之间判断为发育推迟,将叶面指数高于6.5判断为发育过盛,将叶面指数符合预先设定的值判断为发育正常;将叶龄的苗期、生长期或成熟期与叶面指数组合分析,判断玉米生长状况属于任意一种时期中的任意一个发育阶段,根据分析结果决定是否需要对玉米进行增湿、施肥、灌溉、施药或晒田。

9、本发明实施例提供一种玉米生长状况的判断装置,包括:

10、数据及模型获取模块,用于获取玉米叶片的rgb图像;特征提取模块,用于通过改进的边缘检测算法rcf的多个卷积层对rgb图像进行特征提取,获得多个特征图;通过改进的边缘检测算法rcf的elewise相加图层对多个特征图进行融合,获得组合特征图;其中,所述改进的边缘检测算法rcf为在边缘检测算法rcf每一阶段的卷积层后增加一个用于融合特征图的elewise相加图层;生长状况分析模块,用于根据组合特征图中主叶脉两侧对称的侧叶脉数,判断叶片叶龄并获取叶面指数;根据叶龄和叶面指数,判断玉米生长状况。

11、本发明实施例提供一种计算机设备,包括:存储器和处理器;所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述所述的一种玉米生长状况的判断方法。

12、本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的一种玉米生长状况的判断方法。

13、本发明实施例提供一种玉米生长状况的判断方法、装置、设备及介质,与现有技术相比,其有益效果如下:

14、通过改进的边缘检测算法rcf的多个卷积层对rgb图像进行特征提取,获得多个特征图;通过改进的边缘检测算法rcf的elewise相加图层对多个特征图进行融合,获得组合特征图;根据组合特征图中主叶脉两侧对称的侧叶脉数,判断叶片叶龄并获取叶面指数;根据叶龄和叶面指数判断玉米生长状况。

15、其中,改进的边缘检测算法rcf的elewise相加图层能够将多个特征图融合并增强图像特征,使得获得的组合特征图更加清晰准确;由清晰准确的组合特征图中获得的主叶脉两侧对称的侧叶脉数,判断出准确的叶龄并获取准确的叶面指数;最终根据叶龄与叶面指数准确判断出玉米生长状况。



技术特征:

1.一种玉米生长状况的判断方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种玉米生长状况的判断方法,其特征在于,所述获得组合特征图,具体步骤包括:

3.如权利要求1所述的一种玉米生长状况的判断方法,其特征在于,所述判断叶片叶龄,具体步骤包括:

4.如权利要求1所述的一种玉米生长状况的判断方法,其特征在于,所述获取叶面指数,具体步骤包括:

5.如权利要求1所述的一种玉米生长状况的判断方法,其特征在于,所述判断玉米生长状况,具体步骤包括:

6.一种玉米生长状况的判断装置,其特征在于,包括:

7.一种计算机设备,包括:存储器和处理器;

8.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~5中任一项所述的一种玉米生长状况的判断方法。


技术总结
本发明公开了一种玉米生长状况的判断方法、装置、设备及介质,涉及智慧农业技术领域,包括:通过改进的边缘检测算法RCF的多个卷积层对RGB图像进行特征提取,获得多个特征图;通过改进的边缘检测算法RCF的Elewise相加图层对多个特征图进行融合,获得组合特征图;通过组合特征图中主叶脉两侧对称的侧叶脉数,使用层次分析法判断叶片叶龄;将组合特征图中主叶脉长度,以及主叶脉长度和边缘叶脉长度的比值代入叶面指数模型,获取叶面指数;根据叶龄和叶面指数判断玉米生长状况。本发明能够准确判断玉米生长状况。

技术研发人员:董守田,孙叶桐,李景宇,才大阖,刘帅,张城玮,陈翔
受保护的技术使用者:东北农业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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