徐波 作品数:72 被引量:577 H指数:12 供职机构: 北京市农林科学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 北京市自然科学基金 北京市博士后工作经费资助项目 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 农业科学 天文地球 电子电信 更多>>
便携式茶鲜叶品质光谱检测装置研制 被引量:12 2020年 品质监测对茶鲜叶适时采摘和茶叶加工品控具有重要意义。该研究基于可见/近红外光谱技术,研发了便携式茶鲜叶品质无损检测装置。该装置分为主机和手柄2部分,主机大小约240 mm×250 mm×240 mm,包括光谱仪、光源、可充电锂电池、稳压板和散热风扇;手柄大小约130 mm×100 mm×30 mm,包括光纤探头、金属灯杯、白参考板和外触发按钮。基于该设备,采集了茶鲜叶500~900 nm范围内可见/近红外漫反射光谱,对比了归一化(Normalize,NOR)、一阶导数(First Derivative,FD)、标准正态变量变换(Standard Normal Variable Transformation,SNV)和概率商归一化(Probabilistic Quotient Normalization,PQNOR)等不同光谱预处理方法对茶叶光谱的处理结果,建立了茶鲜叶干物质含量、水浸出物含量、茶多酚含量的偏最小二乘定量预测模型。结果表明,PQNOR预处理后建立的偏最小二乘预测模型精度最好,干物质、水浸出物和茶多酚含量预测模型在验证集的相关系数分别为0.905、0.896和0.747,均方根误差分别为0.860%、0.559%和0.549%。在茶园对装置的精度进行了现场测试,单片茶鲜叶检测时间约为1 s,干物质、水浸出物和茶多酚含量预测值与测量值的均方根误差分别为0.903%、0.634%和0.551%。该装置可以实现茶鲜叶光谱原位采集和干物质含量、水浸出物、茶多酚的定量分析,对及时掌握茶树生长情况、辅助决策采茶方案和保障茶叶品质具有重要作用。 王凡 赵春江 徐波 徐波 徐泽 李振海 杨海滨 杨贵军关键词:无损检测 光谱 茶鲜叶 利用无人机多光谱影像的多品种玉米成熟度监测 被引量:7 2023年 基于遥感监测多品种玉米成熟度进而掌握最佳收获时机,对提高其产量和品质至关重要。该研究在玉米成熟阶段获取无人机多光谱影像,同步采集叶片叶绿素含量(chlorophyll content,C)、籽粒含水率(moisture content,M)、乳线占比(proportion of milk line,P)等地面实测数据,以此构建玉米成熟度指数(maize maturity index,MMI),从而定量表征玉米成熟度。通过MMI与植被指数构建回归模型和随机森林模型,验证MMI适用性,并分析无人机遥感对不同品种玉米成熟度的监测精度。结果表明:1)不同品种玉米的叶片叶绿素含量、籽粒含水率、乳线占比的变化速率均存在差异。2)MMI与所选植被指数的相关性均可达到0.01显著水平,其中与归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、转换叶绿素吸收率(transformed chlorophyll absorbtion ratio index,TCARI)相关性最高,相关系数均为0.87。3)该研究基于不同组合的数据集进行了模型验证,其中随机森林模型对MMI的估测精度最高,测试集决定系数(coefficient of determination,R^(2))为0.84,均方根误差(root mean squared error,RMSE)为8.77%,标准均方根误差(normalized root mean squared error,nRMSE)为12.05%。此外,随机森林模型对不同品种MMI的估测精度较好,京九青贮16精度最优,其R^(2)、RMSE、nRMSE为0.76、10.67%、15.88%,模型精度证明了可以利用无人机平台对不同品种玉米成熟度进行监测。研究结果可为多光谱无人机实时监测农田多品种玉米成熟度的动态变化提供参考。 姜友谊 刘博伟 张成健 赵丹 陈日强 徐波 龙慧灵 龙慧灵 杨贵军关键词:无人机 多光谱影像 植被指数 一种基于无人机激光雷达的玉米涝渍灾害评估方法及系统 本发明提供了一种基于无人机激光雷达的玉米涝渍灾害评估方法及系统,该方法通过根据预先获取的玉米种植区域的LIDAR点云数据,得到所述玉米种植区域的玉米点云数据与地面点回波点云数据;根据所述玉米点云数据与地面点回波点云数据,... 董燕生 赵春江 杨贵军 李振海 杨浩 徐波 赵晓庆 顾晓鹤 龙慧灵 冯海宽一种果树施肥量预测方法及系统 本发明实施例提供的果树施肥量预测方法及系统,包括:收集施肥量与产量的历史数据集;获取与肥料的投入量相对应的肥料有效施用量,构建肥料有效施用量与产量的数据集;根据肥料有效施用量与产量的数据集,构建肥料效应函数;基于肥料效应... 李振海 杨贵军 白雪源 朱西存 杨浩 龙慧灵 李斌 徐波文献传递 便携式植被生理生态监测装置 本实用新型提供了一种便携式植被生理生态监测装置,包括:监测箱体;所述监测箱体的顶面设置有红外光谱传感器、近红外光谱传感器、热红外光谱传感器和超声波传感器;所述监测箱体中设置有GPS位置传感器;所述监测箱体的侧面设置有箱体... 杨贵军 徐波 于海洋 冯海宽文献传递 现场查勘装置、现场查勘确认的方法及服务器 本发明提供了一种现场查勘装置、现场查勘确认的方法及服务器,所述现场查勘装置包括:接收单元、图像采集单元、位置获取单元、绑定单元和发送单元;接收单元,用于接收现场查勘指令并在接收到现场查勘指令时,控制同时启动图像采集单元和... 杨贵军 杨小冬 董燕生 徐波 于海洋 冯海宽 赵晓庆文献传递 基于遥感图像的植物苗期出苗质量评估方法及装置 本发明提供基于遥感图像的植物苗期出苗质量评估方法及装置,方法包括:获取目标地块的遥感图像,将遥感图像输入至已训练的目标检测模型,获取植物幼苗识别结果;基于植物幼苗识别结果在遥感图像中确定出苗区域,出苗区域为遥感图像中包括... 杨浩 任礼鹏 杨贵军 杨小冬 李贺丽 冯海宽 徐波 孟炀基于集成学习的水稻氮素营养及籽粒蛋白含量监测 被引量:8 2022年 利用高光谱遥感技术在水稻收获前对籽粒品质相关的蛋白质含量进行监测,一方面可以及时调整栽培管理方式,指导合理追肥,另一方面,有助于提前掌握籽粒品质信息,明确市场定位。该研究以广东省典型优质籼稻为研究目标,基于2019年和2020年两年氮肥梯度实验,以水稻分化期和抽穗期冠层尺度高光谱数据、水稻氮素参数,包括叶片氮素含量(LNC)、叶片氮素积累量(LNA)、植株氮素含量(PNC)、植株氮素积累量(PNA)及籽粒蛋白含量数据为基础,利用四种个体机器学习算法partial least square regression(PLSR)、K-nearest neighbor(KNN)、Bayesian ridge regression(BRR)、support vector regression(SVR),三种集成学习算法random forest(RF)、adaboost、bagging,针对水稻不同生育期氮素状况进行监测建模,在此基础上构建基于水稻冠层光谱信息、光谱信息结合水稻农学氮素参数的籽粒蛋白含量的监测模型,并对模型进行精度对比。研究结果表明,在水稻氮素营养监测方面,利用水稻冠层454~950 nm波段信息,采用RF及Adaboost算法,在水稻分化期、抽穗期及全生育期LNC、LNA、PNC及PNA模型R^(2)均达到0.90以上,同时也具有较低的RMSE和MAE。在水稻籽粒蛋白品质监测方面,采用全波段光谱信息进行籽粒蛋白含量监测时,RF具有最高的精确度与稳定性,两生育期的RF模型对籽粒蛋白含量的监测结果R^(2)分别为0.935和0.941,RMSE分别为0.235和0.226,MAE分别为0.189和0.152;两生育期以全波段光谱信息结合长势参数进行籽粒蛋白监测时,Adaboost模型具有最高的精确度和稳定性,其中分化期全波段光谱信息结合PNA作为输入参数,Adaboost模型R^(2)为0.960,RMSE为0.175,MAE为0.150,以抽穗期全波段光谱信息结合PNC作为输入参数,R^(2)为0.963,RMSE为0.170,MAE为0.137。研究结果表明,与PLSR,KNN,BRR和SVR几种个体学习器算法相比,集成算法RF,Adaboost和Bagging具备良好的处理多重共线� 张杰 徐波 徐波 冯海宽 竞霞 明世康 傅友强 傅友强关键词:高光谱遥感 水稻品质 ADABOOST 一种全反射式成像高光谱观测系统 本发明公开一种全反射式成像高光谱观测系统,所述系统包括:镜头、狭缝组件、平面反射镜、前置球面反射镜M1、光栅M2、后置球面反射镜M3、电荷耦合元件CCD相机;镜头将光信号传输到狭缝组件,狭缝组件的入射光线与水平方向的夹角... 赵春江 杨贵军 徐波 于海洋 冯海宽文献传递 作物三维动态光谱数据模拟方法及装置 本发明涉及作物生长监测技术领域,提供了一种作物三维动态光谱数据模拟方法及装置,该方法包括:根据作物的生长数据构建生长曲线模型;生长数据包括叶位的潜在最大长度、叶位的潜在最大宽度、作物潜在最大高度、作物潜在最大茎粗和每日积... 杨浩 赵丹 杨贵军 杨小冬 龙慧灵 冯海宽 徐波 孟炀 李贺丽