检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2024年第8期55卷 291-300页

作者：罗志聪何陈涛陈登捷李鹏博孙奇燕福建农林大学机电工程学院福州350002 福建省农业信息感知技术重点实验室福州350002 福建农林大学计算机与信息学院福州350002

为了提高百香果检测精度,并将深度学习模型部署在移动平台上,实现快速实时推理,本文提出一种基于改进YOLO v8s的轻量化百香果检测模型(YOLO v8s-GD)。使用聚集和分发机制(GD)替换颈部特征融合网络,提高模型对百香果图像特征信息跨层融... 详细信息

为了提高百香果检测精度,并将深度学习模型部署在移动平台上,实现快速实时推理,本文提出一种基于改进YOLO v8s的轻量化百香果检测模型(YOLO v8s-GD)。使用聚集和分发机制(GD)替换颈部特征融合网络,提高模型对百香果图像特征信息跨层融合能力和模型泛化能力;通过基于层自适应幅度的剪枝(LAMP)修剪模型,损失一定精度换取减小模型体积,减少模型参数量,以实现在嵌入式设备上快速检测;运用知识蒸馏学习策略弥补因剪枝而损失的检测精度,提高模型检测性能。实验结果表明,对于自然环境下采集的百香果数据集,改进后模型参数量和内存占用量相比原YOLO v8s基线模型分别降低63.88%和62.10%,精确率(Precision)和平均精度(AP)相较于原模型分别提高0.9、2.3个百分点,优于其他对比模型。在Jetson Nano和Jetson Tx2嵌入式设备上实时检测帧率(FPS)分别为5.78、19.38 f/s,为原模型的1.93、1.24倍。因此,本文提出的改进后模型能够有效检测复杂环境下百香果目标,为实际场景中百香果自动采摘等移动端检测设备部署和应用提供理论和技术支持。

关键词：百香果 YOLO v8s 轻量化检测模型聚集和分发机制

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融合频率域特征的双路网络模型诊断新冠肺炎

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计算机工程与应用 2023年第5期59卷 321-327页

作者：杨宇航林敏王长缨钟一文福建农林大学计算机与信息学院福州350002

CT检查在新冠肺炎诊断中起着重要作用,为了能够在有限的CT胸部图像集中获得更多有关新冠肺炎的特征信息、建立更加敏感通用的诊断模型,提出了融合CT图像频域特征的双路网络模型(Dp-Net),该模型主干部分采用ResNet网络模型,并将卷积神经... 详细信息

CT检查在新冠肺炎诊断中起着重要作用,为了能够在有限的CT胸部图像集中获得更多有关新冠肺炎的特征信息、建立更加敏感通用的诊断模型,提出了融合CT图像频域特征的双路网络模型(Dp-Net),该模型主干部分采用ResNet网络模型,并将卷积神经网络的训练过程分为两个部分,一部分提取CT图像空间域的特征,另一部分通过傅里叶变换提取频率域上的特征,将两者训练的结果按照一定的权重进行融合,融合后再由Layer4模块进行一次特征提取。在公开的COVID-CT数据集上与ResNet、VGG等传统的CNN模型进行了比较,也与Self-Trans和LA-DNN等一些改进的CNN模型进行了比较,并对不同权重的融合方案进行了比较,实验结果表明提出的Dp-Net模型在各种评价指标上取得了更好的结果。

关键词：新冠肺炎 CT图像频率域特征融合卷积神经网络

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基于联合深度网络和形态结构约束的三维医学图像分割方法

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中国生物医学工程学报 2023年第1期42卷 30-40页

作者：李军叶欣怡杨长才陈秋凤薛岚燕魏丽芳福建农林大学计算机与信息学院福州350002

医学图像自动分割具有广泛和重要临床应用价值,特别是病灶、脏器的自动分割。基于传统图像处理方法的医学图像分割仅能利用浅层结构模型的浅层特征来识别感兴趣区域,并且需要大量人工干预。而基于机器学习的分割方法在模型建模时存在局... 详细信息

医学图像自动分割具有广泛和重要临床应用价值,特别是病灶、脏器的自动分割。基于传统图像处理方法的医学图像分割仅能利用浅层结构模型的浅层特征来识别感兴趣区域,并且需要大量人工干预。而基于机器学习的分割方法在模型建模时存在局限性且缺乏可解释性。本研究提出一种基于Transformer和卷积神经网络结合形态结构约束的三维医学图像分割方法。编码器中利用卷积神经网络和Transformer构建U型网络结构提取多重特征;解码器中采用上采样并通过跳跃连接将不同层次的特征拼接在一起;加入形态结构约束模块,通过提取病灶和脏器等分割目标的形状信息,以增强模型可解释性,并采用最大池化和平均池化操作,对经过卷积神经网络得到的结果进一步提取有代表性的特征,作为形态结构模块的输入,最终提高分割结果的准确性。在公开数据集Synapse和ACDC上利用评价指标Dice相似系数(DSC)和Hausdorff距离(HD)验证所提出算法的有效性。其中,在Synapse数据集上,18例数据作为训练集,12例数据作为测试集;在ACDC数据集上,70例数据作为训练集,10例数据作为验证集,20例数据作为测试集。实验结果表明,在Synapse上使用不同的优化器的Dice相似系数(DSC)和HD均值可以达到76.67%和25.18 mm(SGD优化器)及82.80%和21.07 mm(Adam优化器);在ACDC上不同的优化器的DSC可以达到90.65%(SGD优化器)及91.75%(Adam优化器),与其他方法相比具有一定的优势。所提出的方法对三维医学图像分割中的错分割问题有所改善,并提高了图像分割任务的性能。

关键词：三维医学图像图像分割 Transformer 卷积神经网络形态结构约束

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不确定Euler-Bernoulli梁方程的边界输出跟踪

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控制理论与应用 2022年第9期39卷 1624-1632页

作者：鲍玲鑫福建农林大学计算机与信息学院福建福州350002

本文讨论边界带有控制输入非同位的内部不确定和外部扰动的Euler-Bernoulli梁方程输出跟踪问题.为处理边界干扰,文章首先设计了一个新的总扰动估计器,在线估计未知扰动.其次基于估计出来的总扰动,设计一个伺服系统跟踪参考信号.最后根... 详细信息

本文讨论边界带有控制输入非同位的内部不确定和外部扰动的Euler-Bernoulli梁方程输出跟踪问题.为处理边界干扰,文章首先设计了一个新的总扰动估计器,在线估计未知扰动.其次基于估计出来的总扰动,设计一个伺服系统跟踪参考信号.最后根据自抗扰方法获得控制输出跟踪的反馈控制.闭环系统被证明是适定和有界的,且受控系统的输出指数跟踪参考信号.

关键词： Euler-Bernoulli梁方程输出跟踪干扰抑制边界控制

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花椒中麻味物质的研究及机器学习方法应用进展

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食品科学 2024年第18期45卷 282-289页

作者：王月光李小林王芹苏澈张钦华黄世国孙意岚庞杰福建农林大学食品科学学院福建福州350002 福建农林大学计算机与信息学院福建福州350002 沧州市物资储备和粮油质检中心河北沧州061000

本综述对机器学习在花椒中麻味物质的应用进行了总结。市面上不同品种的花椒含有不同的麻味物质且其含量亦不尽相同,同时花椒麻味物质的组成及其含量的传统检测与分析方法有诸多局限性,因此引入机器学习算法为这一领域带来了新的可能性... 详细信息

本综述对机器学习在花椒中麻味物质的应用进行了总结。市面上不同品种的花椒含有不同的麻味物质且其含量亦不尽相同,同时花椒麻味物质的组成及其含量的传统检测与分析方法有诸多局限性,因此引入机器学习算法为这一领域带来了新的可能性。使用机器学习算法建立花椒品质的预测模型与干燥模型,综合对花椒的感官评价,建立花椒种质资源库,对花椒的遗传育种具有重大意义。本综述系统地回顾了不同花椒品种中麻味分子的组成及其含量,同时分析了机器学习算法在品质预测模型、干燥模型与麻味物质数据分析中的应用情况。通过整合机器学习技术,研究人员能够更深入地了解目前已建立的模型,基于麻味物质为花椒的产量与品质的优化提供支持。

关键词：机器学习花椒麻味物质模型

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基于改进YOLOv5s模型的柑橘病虫害识别方法

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华中农业大学学报 2024年第2期43卷 134-143页

作者：郑宇达陈仁凡杨长才邹腾跃福建农林大学机电工程学院福州350002 福建农林大学计算机与信息学院福州350002

针对现有检测模型不能满足在自然环境中准确识别多种类柑橘病虫害的问题,提出一种基于改进YOLOv5s模型的常见柑橘病虫害检测方法。改进模型引入ConvNeXtV2模型,构建一个CXV2模块替换YOLOv5s的C3模块,增强提取特征的多样性;添加了动态检... 详细信息

针对现有检测模型不能满足在自然环境中准确识别多种类柑橘病虫害的问题,提出一种基于改进YOLOv5s模型的常见柑橘病虫害检测方法。改进模型引入ConvNeXtV2模型,构建一个CXV2模块替换YOLOv5s的C3模块,增强提取特征的多样性;添加了动态检测头DYHEAD,提高模型对不同空间尺度、不同任务目标的处理能力;采用CARAFE上采样模块,提高特征提取效率。结果显示,改进后的YOLOv5s-CDC的召回率和平均精度均值分别为81.6%、87.3%,比原模型分别提高了4.9、3.4百分点。与其他YOLO系列模型在多个场景下的检测对比,具有更高的准确率和较强的鲁棒性。结果表明,该方法可用于自然复杂环境下的柑橘病虫害的检测。

关键词：深度学习病虫害 YOLOv5s 目标检测

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福建猕猴桃细菌性枯萎病的病原菌鉴定

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中国农业科技导报 2024年第4期26卷 144-152页

作者：季梦婷陈长江罗流河林志坚詹梦琳杨丙烨胡方平蔡学清福建农林大学植物保护学院福州350002 福建农林大学计算机与信息学院福州350002

为明确近年来在福建省宁德市蕉城区石后乡猕猴桃苗圃新发生的一种细菌性病害病的原菌,并进一步探讨其发生流行规律,采用稀释分离法对采集病株进行病原菌的分离和纯化,对获得的细菌菌株进行致病性测定,通过柯赫氏法则验证、常规的细菌生... 详细信息

为明确近年来在福建省宁德市蕉城区石后乡猕猴桃苗圃新发生的一种细菌性病害病的原菌,并进一步探讨其发生流行规律,采用稀释分离法对采集病株进行病原菌的分离和纯化,对获得的细菌菌株进行致病性测定,通过柯赫氏法则验证、常规的细菌生物学特性、生理生化反应、Biolog鉴定、16S rDNA和内切葡聚糖酶基因(egl)序列分析对病原菌进行分类鉴定。结果表明,从发病猕猴桃病株上获得9株细菌菌株,将其接种在健康的猕猴桃植株后,其发病症状与田间自然发病症状基本一致,且从接种后病株的茎秆和根部又重新分离到与原菌落形态相同的细菌。柯赫氏法则证实这9株细菌菌株为猕猴桃细菌性枯萎病的致病菌。这9株菌株在NA培养基上的菌落形态一致,均呈不规则型、扁平,并逐渐向四周扩散,不产生粘稠状物质,不会使培养基变色;在TTC培养基上,菌落颜色呈暗红色,产生可扩散至培养基中的红褐色色素,其流动性较差;在YDC培养基上,菌落呈乳白色。经综合分析,这9株细菌菌株均被鉴定为假茄科雷尔氏菌(Ralstonia pseudosolanacearum),生化型Ⅲ和演化型Ⅰ(亚洲组),序列变种14。这是首例青枯菌侵染猕猴桃的报道。以上研究结果为制定猕猴桃细菌性枯萎病精准有效的综合防控提供了理论依据。

关键词：猕猴桃细菌性枯萎病病原菌鉴定生理生化测定假茄科雷尔氏菌 16S rDNA

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基于图像伪装与双向差值扩展的密文域可逆信息隐藏算法

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计算机应用研究 2024年第2期41卷 596-601页

作者：廖文兴刘成语林松柳晓龙福建农林大学计算机与信息学院福州350002 福建农林大学农林大数据研究中心福州350002

数字图像在云环境下的安全性问题已成为信息安全领域的研究热点之一。为解决传统密文域可逆信息隐藏算法缺乏伪装性,容易受到恶意攻击与信息隐藏空间容量小的问题,提出了基于图像伪装加密与双向差值扩展的大容量密文域可逆信息隐藏算法... 详细信息

数字图像在云环境下的安全性问题已成为信息安全领域的研究热点之一。为解决传统密文域可逆信息隐藏算法缺乏伪装性,容易受到恶意攻击与信息隐藏空间容量小的问题,提出了基于图像伪装加密与双向差值扩展的大容量密文域可逆信息隐藏算法。该算法首先利用矢量量化与离散小波变换两种技术对原始图像进行伪装加密,从而保证隐蔽性,使得图像在云环境中安全传递;其次采用基于双向差值扩展的信息隐藏技术对伪装加密图像进行秘密信息的嵌入,以实现高容量的信息隐藏。实验结果表明,所提算法不仅实现了图像伪装,而且最终得到的含密伪装图像与原始图像在视觉上无明显差别,峰值信噪比达到40 dB以上,对原始图像起到了很好的伪装效果;同时实现了高容量的秘密信息嵌入,图像平均嵌入率接近0.6 bpp,表现出了良好的实验性能。

关键词：图像伪装信息隐藏矢量量化离散小波变换差值扩展

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茄子果实相关农艺性状全基因组关联分析研究进展与展望

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生物工程学报 2024年第1期40卷 94-103页

作者：黎成杨婷庄彬贤温永仙福建农林大学计算机与信息学院福建福州350002 福建农林大学农学院福建福州350028 福建省作物设计育种重点实验室福建福州350003 福建农林大学统计及应用研究所福建福州350002

茄子是重要的园艺作物,也是茄科植物中种植最广泛的蔬菜之一。茄子果实相关农艺性状是一种复杂的数量性状,传统育种选育效率低、周期长。高通量测序技术与生物信息学技术的快速发展,使得全基因组关联分析(genome-wide association study... 详细信息

茄子是重要的园艺作物,也是茄科植物中种植最广泛的蔬菜之一。茄子果实相关农艺性状是一种复杂的数量性状,传统育种选育效率低、周期长。高通量测序技术与生物信息学技术的快速发展,使得全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)在解析茄子果实相关复杂农艺性状的遗传规律方面展现出巨大的应用前景。本文对全基因组关联分析在茄子的果形、果色等果实相关农艺性状中的研究进展进行了综述;针对茄子数量性状遗传研究中普遍存在的“丢失遗传力”(missing heritability)问题,从4个GWAS策略在茄子果实相关农艺性状研究中的应用热点出发,提出了未来茄子GWAS的发展对策;并结合当前茄子遗传改良的实践需求,展望了GWAS策略在茄子分子育种领域的广阔应用前景。本文为今后利用GWAS解析各种茄子果实相关性状的遗传基础以及选育符合消费者需求的果实材料提供了理论依据和参考。

关键词：全基因组关联分析系统遗传学遗传结构丢失遗传力分子育种

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基于GBDT-LSTM的闽江流域水质预测

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生态环境学报 2024年第4期33卷 597-606页

作者：肖扬岚沈惠柔许一涵尤添革郑艺婧谢候展宁静福建农林大学计算机与信息学院福建福州350002 福建省统计信息研究中心福建福州350002

闽江作为福建省最大的河流,其生态保护对维护全省水生态环境而言意义重大。为进一步利用水质评价和预测方法对水质状况进行有效分析,选取闽江流域2017年1月-2023年8月共20处水质监测站数据作为研究对象,采用水质综合指数法对各站点水质... 详细信息

闽江作为福建省最大的河流,其生态保护对维护全省水生态环境而言意义重大。为进一步利用水质评价和预测方法对水质状况进行有效分析,选取闽江流域2017年1月-2023年8月共20处水质监测站数据作为研究对象,采用水质综合指数法对各站点水质状态进行判断;比较LSTM模型和GBDT-LSTM模型的拟合结果,并对各指标数据进行预测。结果表明,1)闽江流域各监测点除总氮外的水质指标均呈现较好趋势,各监测点的总氮浓度存在差异,整体情况较差,其中位于三明和南平市的河段由于当地重工业发达,导致水体中的硝态氮不断增加,进而致使河段内总氮浓度过高。2)流域水质的WQI值呈现逐年上升的趋势,水质状况普遍处于中等及以上水平,仅有少数监测点的水质状况处于很差状态,从中上游携带的泥沙等固体的堆积导致了连江琯头的水质情况较差;沙县斑竹溪渡口由于位于三明和南平的交界处,且沿岸分布较多重工业城市,故水质状态略差;相较于南平和三明的大型重工业企业,位于古田县的监测点以农业、轻工业为主,对水质指标的影响相对较小,水质状况因此较好。3)采用GBDT对变异程度较高的各水质指标在预测模型中的重要性进行排序,发现GBDT-LSTM混合模型的拟合效果相较于LSTM模型更好,更有利于对水质状况进行精确地预测。4)水体中总氮、高锰酸盐指数等含量的不断增加主要源于大量的工业废水,建议加强对临近闽江流域高污染高排放企业的控制,科学合理地实现工业污染排放和污染物容量在时空上的合理分配。

关键词：闽江流域水质预测水质综合指数长短期记忆神经网络梯度提升树水质评价

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