以機器視覺為主的農(nóng)業(yè)信息智能感知技術(shù)已成為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)铀俎r(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，對提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平、實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。本文機器視覺與農(nóng)業(yè)智能感知專題，涉及果園果樹、大田作物、荒漠植物、中藥材以及畜禽等多個農(nóng)業(yè)領(lǐng)域智能感知新技術(shù)，旨在能夠促進機器視覺與農(nóng)業(yè)智能感知技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展。

在果園果樹方面，①中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所孫坦研究員團隊，研發(fā)出適合果園移動平臺邊緣計算設(shè)備的掛果量估測模型，該模型引入輕量化的CSPDarknet53作為主干，并在果實跟蹤時考慮高分-低分檢測框及其ReID數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)了估測性能和模型復(fù)雜度的平衡。②四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息與農(nóng)村經(jīng)濟研究所何鵬研究員團隊，提出一種基于改進ResNet50模型的蘋果物候期識別方法，解決了傳統(tǒng)方法對自然環(huán)境下蘋果物候期圖像識別精度低、覆蓋面不全的問題。

為實現(xiàn)精準(zhǔn)鮮食葡萄采摘機器人采摘，①山東農(nóng)業(yè)大學(xué)劉平教授團隊，基于改進的均值聚類算法和輪廊分析法，提出一種鮮食葡萄采摘點自動定位的方法，籬壁式和棚架式葡萄采摘點定位綜合成功率78%以上。②廣東海洋大學(xué)王驥教授團隊提出了輕量級的MobileNet V3-YOLOv4網(wǎng)絡(luò)，與5種單、雙階網(wǎng)絡(luò)模型相比，降低了訓(xùn)練速度、減小了參數(shù)量，在農(nóng)田復(fù)雜環(huán)境下，黃熟期和青熟期菠蘿檢測準(zhǔn)確率分別為100%和98.85%。

在大田作物方面，針對傳統(tǒng)人工識別病蟲害存在的效率過低、成本過高等問題，①揚州大學(xué)張正華教授團隊將ECA注意力機制與DcnscNct201的水稻圖像識別模型融合，增加模型通道特征表達能力，實現(xiàn)對3種水稻病蟲害更為準(zhǔn)確地識別。②河南農(nóng)業(yè)大學(xué)馮偉研究員團隊基于無人機遙感，通過構(gòu)建小麥倒伏分類模型，探討了不同空間分辨率遙感影像及特征優(yōu)化方法，對小麥倒伏區(qū)域識別精度的影響，為確立作物倒伏信息獲取策略及小麥災(zāi)情評估提供參考。

③河南農(nóng)業(yè)大學(xué)葉協(xié)鋒教授團隊，利用無人機搭載高光諾成像儀采集了烤煙在6個關(guān)鍵生育期冠層反射率數(shù)據(jù)，通過比較不同光譜組合及不同回歸分析算法的預(yù)測精度，建立了基于多種光譜指數(shù)組合的葉片葉綠素含量回歸估測模型，實現(xiàn)了不同生育期烤煙葉片葉綠素含量的準(zhǔn)確估測。④為分析甘蔗產(chǎn)量與氣象因素的關(guān)系，廣西大學(xué)李修華副救授團隊結(jié)合氣象數(shù)據(jù)，分別利用四種機器學(xué)習(xí)方法構(gòu)建甘蔗產(chǎn)量預(yù)測模型，發(fā)現(xiàn)長短時記憶網(wǎng)絡(luò)可以準(zhǔn)確預(yù)測單蔗區(qū)甘蔗氣象產(chǎn)量，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可準(zhǔn)確預(yù)測多蔗區(qū)甘燕氣象產(chǎn)量。

在其他植物識別方面，①中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所孫偉副研究員團隊，以自然環(huán)境下的整株荒漠植物圖像為研究對象，提出了一種融合遷移學(xué)習(xí)和集成學(xué)習(xí)的荒漠植物圖像識別算法，在50種荒漠植物圖像數(shù)據(jù)集的最高識別準(zhǔn)確率達99.23%。②吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)李東明教授團隊，針對中藥材防風(fēng)識別卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計算量大、精度低的問題，提出了一種基于注意力嵌入ShuftleNet V2的防風(fēng)道地性識別模型，在保持較高識別精度的同時占用較少的儲存空間，有助于在低性能終端上實現(xiàn)防風(fēng)道地性的實時識別。

在智慧養(yǎng)殖方面，①青海大學(xué)張玉安教授團隊為實現(xiàn)不同部位牦牛肉快速、準(zhǔn)確識別，在ResNet18殘差塊之后融入輕量級卷積塊注意力模塊，對全連接層進行改進，降低了算法的計算代價。通過將模型部署到移動端，實現(xiàn)了牦牛肉部位的準(zhǔn)確快速識別。

審核編輯 黃宇