杂草种类识别方法及系统、目标位置检测方法及系统
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-11-17 11:35:21
华南农业大学齐龙研究员团队提出了一种先进的稻田管理系统,其中包括两个关键技术模块:稻田杂草种类识别和目标位置检测。首先,通过稻田杂草种类识别方法,我们成功实现了高效的杂草种类辨识。该方法通过构建基于迁移学习的杂草种类识别模型,使用杂草种类识别图像样本集进行训练,实现了对待识别杂草图像的准确分类。这为农田管理提供了重要的信息,帮助农民快速识别和分类不同种类的杂草,从而采取有针对性的防治措施。其次,本发明提出的稻田杂草目标位置检测方法使得在稻田中定位杂草目标变得更加精准。通过构建基于迁移学习的杂草目标位置检测模型,利用杂草目标位置检测图像样本集进行训练,我们实现了对待检测杂草图像的目标位置准确识别。这一技术模块使农民能够更有效地定位稻田中的杂草,为后续的精准除草提供了重要依据,从而提高了农田的生产效益。综合而言,本发明不仅在稻田杂草种类识别方面取得了显著的进展,而且在目标位置检测方面也提供了创新的解决方案。这一系统为农业生产提供了高效、精准的决策支持,有望在提高作物产量、降低农药使用量等方面发挥积极作用,为现代农业的可持续发展贡献了新的技术手段。
1. 迁移学习的应用:本发明采用了迁移学习的方法,将预训练的杂草种类识别模型的参数成功地迁移到杂草种类识别任务中,或将预训练的杂草目标检测模型的参数迁移到杂草目标位置检测任务中。这种方法利用了预训练卷积神经网络在其他相关领域上得到的丰富经验,为水稻秧苗及苗期杂草图像的处理提供了有力支持。
2. 网络参数的充分训练:通过在杂草种类识别图像样本集或杂草目标位置检测图像样本集上对预训练卷积神经网络的网络参数进行充分训练,使得模型在特定任务上具有卓越的性能。这有助于提高模型的鲁棒性和泛化能力,使其更好地适应水稻秧苗及苗期杂草图像的特征。
3. 鲁棒性与泛化能力:由于预训练卷积神经网络的参数在相关任务上得到了充分的训练,导致杂草种类识别模型和杂草目标检测模型具有良好的鲁棒性和泛化能力。这意味着模型能够在不同场景和条件下有效地执行水稻杂草识别和目标位置检测,增强了系统的实用性和适应性。
4. 有监督信息的迁移和复用:通过迁移学习方法,成功发掘了彼此相关但又彼此不同的两个区域之间的领域不变的特征与构造。这使得有监督信息,如标注数据等,能够在领域之间直接进行迁移和复用,从而提高了模型在水稻杂草识别和目标位置检测任务上的性能。
5. 精准防控的重要意义:结合预训练卷积神经网络和迁移学习的方法,本发明为水稻田地中杂草的种类识别和目标位置检测提供了一种高效而精准的解决方案。这对于实现对水稻杂草的精准防控具有重要意义,有望提高农田管理的效率和作物产量。
1. 精准农田管理:该技术为农田管理提供了一种精准的手段,使农民能够更准确地识别和定位水稻田地中的杂草。通过实时监测和识别,农民可以有针对性地采取措施,从而减少对农田的不必要处理,提高了农业资源的利用效率。
2. 降低农药使用:通过有效的杂草种类识别和目标位置检测,农民可以更有针对性地施用农药,减少农药的使用量。这不仅有助于降低生产成本,还有助于减少对环境的不良影响,推动可持续农业的发展。
3. 提高农田产量:精准的杂草管理有助于减少杂草对水稻生长的竞争,进而提高水稻产量。通过及时发现并处理杂草,农民可以更好地保护水稻作物,确保其获得足够的养分和生长空间。
4. 智能农业技术的推动:本发明结合了先进的计算机视觉技术和机器学习方法,为智能农业的发展提供了创新的解决方案。这对于推动农业现代化,提高农业生产效益,以及应对人口增长和食品安全挑战具有积极的促进作用。
5. 农业科技的推广应用:该技术的成功应用将促使类似的智能农业技术在更广泛的范围内得到推广。农业科技的普及应用有望改善全球农业生产的效率,为世界各地的农业社区提供更可持续的解决方案。
华南农业大学齐龙研究员团队是一支专业知识深厚、经验丰富的专家团队,致力于推动农业科技创新和智能农业的发展。以下是我们团队的核心成员:
1. 齐龙(研究员,团队负责人):算法设计、系统设计、实验设计、专利撰写。
2. 邓向武:算法设计。
3. 马旭:算法设计。
4. 蒋郁:系统设计。
5. 邓若玲:数据收集。
6. 龚浩:数据收集。
7. 刘闯:实验设计
8. 陶明:实验设计。
9. 温志成:专利撰写。
10. 季传栋:专利撰写。
1. 提高农业生产效率: 通过对稻田杂草进行准确的种类识别和目标位置检测,可以实现有针对性的杂草管理。这有助于农民精准施肥、喷药,减少农业投入成本,提高作物产量。
2. 减少对环境的影响: 通过精确的杂草种类识别,可以减少农药的使用量,从而减轻对土壤和水资源的污染。这有助于维护农田生态平衡,减少对周围生态环境的负面影响。
3. 节约人力成本: 传统上,杂草的管理通常需要大量的人工劳动。该发明的自动化识别和位置检测系统能够减轻农民的工作负担,提高农业生产的自动化水平,节约人工成本。
4. 科研推动与技术进步: 通过引入迁移学习,该发明在杂草种类识别和目标位置检测方面取得了创新性的突破,推动了相关领域的科研进展。这有助于促进农业科技的发展。
5. 社会与国家利益: 通过提高农业生产效率,减少对环境的不良影响,该发明对保障国家粮食安全、改善人民生活水平具有积极作用。社会将从更稳定的农业产出中受益,国家在粮食生产和环境保护方面都能够获得长期的利益。
技术转让方式:
1. 技术转让:我们欢迎有兴趣的企业或机构购买完整的技术知识产权,包括专利权和相关的技术文档。技术转让将提供完整的使用权,使购买方能够在特定领域内自主应用该稻田杂草种类识别方法及系统、目标位置检测方法及系统。
2. 技术入股:另一种合作方式是通过技术入股,即购买公司一定比例的股权。这种合作模式使得购买方不仅能够获得技术的使用权,还能够分享技术带来的商业增值。这种合作形式对于有长期发展计划的合作伙伴来说可能更具吸引力。
3. 技术合作:我们也开放技术合作的可能性,与合作伙伴共同发展和完善技术。技术合作可以包括共同研发、共享技术进展、互相学习提高等方面的合作。
资金需求:
关于资金需求,具体的金额将根据合作方式而定。技术转让可能涉及一次性的购买费用,技术入股则需要根据股权比例确定投资额,技术合作可能涉及共同研发的经费划分。我们愿意与潜在合作伙伴协商,以确保合作的公平和互利。
对成果转化方向、目标的希望和要求:
1. 可持续发展:我们希望合作伙伴在成果转化过程中能够注重可持续发展,将技术应用于农业生产中,同时尽量减少对环境的不良影响。
2. 推动农业现代化:我们期望合作伙伴能够通过技术的应用,推动农业现代化,提高农业生产效率,实现精准农业管理。
3. 技术创新:我们鼓励合作伙伴在技术的基础上进行创新,结合本地实际情况,提出更有效的解决方案,推动技术的不断进步。
4. 培训与支持:我们愿意提供必要的培训和技术支持,确保合作伙伴能够充分理解和运用该技术,取得最佳效益。
5. 合作共赢: 我们期望与合作伙伴建立长期稳定的合作关系,实现合作共赢,共同分享技术带来的成果和商业价值。