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期刊信息/Journal information
中国农机化学报
中国农机化学报

曹曙明

双月刊

2095-5553

jcam@vip.163.com

025-84346270 84346296

210014

江苏省南京市中山门外柳营100号

中国农机化学报/Journal Journal of Chinese Agricultural Mechanization北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为农业机械化专业性期刊。宣传党的农业机械化的方针政策，探索农业机械化的方向和道路，交流农业机械化经营管理和教育培训经验，传播农业机械化信息，普及农业机械化基础知识。
正式出版
收录年代

    基于Faster R-CNN的蔗田杂草检测算法研究

    黄书琴黄福乐罗柳茗覃锋...
    208-215页
    查看更多>>摘要：为提高自然环境下蔗田杂草检测准确率,提出一种基于改进的Faster R-CNN的蔗田杂草检测算法.在特征提取阶段使用BFP模块均衡各级语义特征来加强对杂草图像深层特征的提取;采用DLA策略动态调整网络的标签预测阈值,解决训练前期正样本稀缺问题;使用Soft-NMS对模型进行优化,通过改进原模型的NMS减少单类目标漏检并提高目标定位精度.试验结果表明,优化后算法的mAP值达81.3％,与原Faster R-CNN算法相比,精度提升6.2％,平均每幅图像测试耗时0.132 s,且在AP50、APs、AP1指标上分别有6.5％、4.7％、5.1％的提高.改进后的算法具有较高的检测精度和稳定性,可以满足复杂自然环境下的蔗田杂草检测需求.

    杂草检测FasterR-CNN均衡特征金字塔动态分配标签策略软非极大抑制

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    基于改进YOLOv5的田间复杂环境障碍物检测

    杨昊霖王其欢李华彪耿端阳...
    216-222,256页
    查看更多>>摘要：为实现田间复杂环境下农业机器人自主导航作业过程中障碍物快速检测,提出一种基于改进YOLOv5的田间复杂环境下障碍物检测方法.建立包含农业机械、人、羊三类目标障碍物共计6 766张图片的农田障碍物数据集;通过k-means聚类算法生成最佳先验锚框尺寸;引入CBAM卷积块注意力模块,抑制目标障碍物周围复杂环境的干扰,增强目标显著度;增加一个检测头,跨层级连接主干特征,增强多尺度特征表达能力,缓解标注对象尺度方差带来的负面影响;使用Ghost卷积替换Neck层中普通卷积,减少模型参数,降低模型复杂度.改进后的模型比YOLOv5s基准模型检测精度提高2.3％,召回率提高3.1％,精确率提高1.9％,参数量降低7％左右,为无人农业机械自主作业过程中导航避障的研究提供技术参考.

    农业机器人农田障碍物检测改进YOLOv5图像处理机器视觉

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    YOLOv5s-CBAM算法在福寿螺虫卵识别中的应用分析

    黄尧何敬付饶刘刚...
    223-228页
    查看更多>>摘要：福寿螺是我国重点关注的入侵物种,对农作物生长和生态环境会造成不利影响.及时获取福寿螺虫卵的分布信息,对于提前防治其入侵能起到有效的帮助作用.基于YOLOv5s基础网络模型,引入CBAM(Convolutional Block Attention Module)注意力机制模块,以提高在复杂的自然环境下对福寿螺虫卵特征信息的提取,提出YOLOv5 s-CBAM模型进行福寿螺虫卵识别方法.试验结果表明,引入CBAM的识别效果要好于引入CA和SE注意力模块.同时,引入CBAM的YOLOv5s-CBAM模型,识别效果优于原基础YOLOv5s模型,一定程度上能够克服倒影、植物遮挡等因素干扰.且平均精度均值达到83.8％,相比原模型提升2.5个百分点.基于深度学习的方法对复杂自然环境中的福寿螺虫卵进行识别是切实可行的,为福寿螺等入侵物种的监测防控提供新的思路.

    深度学习YOLOv5s算法注意力机制福寿螺虫卵图像识别

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    基于RegNet网络的马铃薯病害识别研究

    石放王莹王新法马玉琨...
    229-234页
    查看更多>>摘要：为克服传统网络模型结构固化、对马铃薯病害识别率低的问题,以PlantVillage数据集中的五类马铃薯病害为研究对象,对图像进行随机放大缩小、水平翻转、垂直翻转等操作进行数据增强.使用一种基于网络设计空间思想设计出具有高度灵活性的RegNet网络模型,利用PoLy损失函数对RegNet进行改进,并加入注意力机制,对数据增强后的马铃薯病害图片进行预测,再与传统网络模型AlexNet和GoogLeNet进行对比.试验结果表明:改进后的RegNetX在马铃薯识别方面具有良好的性能,最高准确率可达99.8％,模型准确率超过AlexNet与GoogLeNet,可为马铃薯病害识别作参考.

    马铃薯农作物病害RegNet网络图像识别网络设计空间

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    改进YOLOv5的小目标多类别农田害虫检测算法研究

    周康乔刘向阳郑特驹
    235-241页
    查看更多>>摘要：针对农田害虫图像中感兴趣目标特征不明显、小目标居多导致的目标检测精度较低的问题,提出一种基于YOLOv5改进的小目标多类别农田害虫目标检测算法.首先,在主干网络最后两个C3卷积块特征融合部分引入Swin Transformer窗口注意力网络结构,增强小目标的语义信息和全局感知能力;其次,在颈部网络的C3卷积块后添加通道注意力机制和空间注意力机制的可学习自适应权重,使网络能够关注到图像中关于小目标的特征信息;最后,由于YOLOv5自身的交并比函数存在收敛速度较慢且精确率较低的问题,引入SIOU函数作为新的边界框回归损失函数,提高检测的收敛速度和精确度.将所提出的算法在包含28类农田害虫公开数据集上进行试验,结果表明,改进后的算法在农田害虫图像数据集上的准确率、召回率和平均准确率分别达到85.9％、76.4％、79.4％,相比于YOLOv5分别提升2.5％、11.3％、4.7％.

    农田害虫检测小目标YOLOv5注意力机制损失函数

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    红花采摘机器人移动平台设计与分析

    路昊郭辉高国民董芙楠...
    242-249页
    查看更多>>摘要：针对红花采摘移动平台自走能力差,在不平整田间地面工作时位姿发生倾斜等问题,设计一种红花采摘移动平台,并对移动平台的整体性能进行理论分析,确定移动平台结构设计的合理性.通过ANSYS静力学分析模拟移动平台在弯曲、扭转工况下的位移量和等效应力,得到移动平台最大变形量为2.95 mm,发生在移动平台的右后轮位置;最大应力为235.8 MPa,发生在后轮车架连接位置;整体位移量和应变较小,移动平台结构满足要求.对设计的移动平台进行越障与爬坡性能试验,试验结果表明:移动平台可以顺利启动并保持一定速度匀速行走,动力性能良好,极限越障高度为61.2 mm,纵向极限倾翻角等于19.7°,横向极限倾翻角为18.3°.设计的移动平台具有较好的结构和性能,可为红花采摘作业机械提供综合应用平台并可为后续的实地田间试验提供支撑.

    红花采摘移动平台性能分析静力学分析越障试验

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    基于专利计量的农田土壤捡石机械化技术发展态势分析

    张佳王宏李川江张佳喜...
    250-256页
    查看更多>>摘要：为明晰农田土壤捡石机械化技术发展现状,通过PatSnap(智慧芽)专利检索平台,采用专利计量方法对农田土壤捡石机械化技术在1990年1月1日一2022年10月24日期间全球申请专利的整体情况、申请趋势、申请地域情况、申请人情况以及相关典型机型进行分析,并用可视化的方法展示该技术领域的创新状况.结果表明:全球农田土壤捡石机械化技术经历从孕育时期、初步发展时期、调整时期到现如今的快速发展时期,全球共申请捡石机械化技术领域相关专利583件,其中中国申请捡石机械化技术领域相关专利149项,约占全世界25.6％.中国相关专利申请主要集中在安徽省、山东省、江苏省,其中,企业申请数量占比69.8％,科研院所和高校申请占比14.8％.总结分析全球农田土壤捡石机械按结构原理分为轮齿式、铲链式、铲刀转笼式和齿耙式;并介绍目前应用较好的代表机型及结构特点.指出我国捡石机械技术目前仍存在捡石机捡石机理研究薄弱、捡石机的稳定性和可靠性较差以及捡石机经济效益低,不易推广等问题.结合我国国情提出我国捡石机械需要加快开展捡石机的基础理论研究、提高机具适应性以及可靠性、技术多元化与装备智能化.

    农业耕地捡石机械发展态势专利计量

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    高标准农田建设政策和农机服务对农户收入的影响

    戴浩李傲波魏君英
    257-263,302页
    查看更多>>摘要：基于省际面板数据,使用连续型DID、中介模型实证检验高标准农田建设政策实施对农民收入的影响机制,得到研究结论:高标准农田建设政策实施显著促进农民收入的增长.机制检验发现,高标准农田建设政策实施可以通过推动农机服务发展提高农民收入.异质性检验发现,在山地和平原地区、经济发展程度各异的东、中、西部地区,高标准农田建设政策实施对农民增收均有显著的促进作用,但相较于平原和西部地区,山地地区和东中部地区高标准农田建设政策对农民增收的边际贡献更大.据此提出全面推进高标准农田建设,发挥其增收效应;完善农业社会化服务体系,促进农机服务发展;区域协调发展,制定差异化政策等建议.

    高标准农田农民收入农机服务双重差分法

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    农户黑土地保护性耕作技术采纳意愿及影响因素分析——以"梨树模式"为例

    尤诗雨郎宇王桂霞
    264-269页
    查看更多>>摘要："梨树模式"是一种在种植过程中全程利用机械化作业,通过秸秆还田覆盖的方法保护黑土地的保护性耕作技术.基于吉林省四平市梨树县农户的实地访问调查,采用二元logistic回归模型,分析农户采纳"梨树模式"的意愿及其影响因素.根据调查得知:已经采取该技术的农户只有55.56％,说明黑土地保护性耕作技术的采用具有较大空间.回归模型的分析表明:农户间的互动、学习和信任、家庭农业劳动力数量、家庭年收入、政府推广以及技术成熟度都对农户黑土地保护性耕作技术采纳意愿有着正向的影响,其中家庭农业劳动力数量、家庭年收入、技术成熟度的影响相对显著;年龄、受教育程度、家庭耕地面积、便捷的信息渠道、政府补贴对农户黑土地保护性耕作技术采纳意愿有着负向的影响,其中家庭耕地面积、政府补贴的影响相对显著.据此提出以下对策建议:一是改良黑土地保护性耕作技术补贴政策,加大技术投入;二是扩大有效信息传播,转变被动形式.三是加大推广力度,提供完整的服务体系.

    黑土地保护性耕作技术梨树模式二元logistic模型采纳意愿

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    基于Stacking集成学习的枣树智能灌溉系统设计与试验

    窦文豪孙三民徐鹏翔
    270-276页
    查看更多>>摘要：南疆降雨量少,气候干燥,农业用水紧张,水资源节约尤为重要,针对此问题设计一套智能灌溉系统.系统使用阿里云服务器作为上位机,树莓派作为下位机,并搭建相应的操作页面.根据Penman-Monteith公式中需要的气象数据、过去7天需水量以及前1天气象数据为输入向量,作物需水量为输出向量,构建基于随机森林、BP神经网络与岭回归的Stacking集成学习预测模型.结果表明Stacking集成学习预测模型拟合系数R2为0.973,且MAE、RMSE、MAPE三类误差更小,Stacking集成学习预测模型预测效果更强.灌溉试验中自动灌溉决策正确,系统运行稳定,为新疆地区农业提高水资源利用问题提供思路.

    枣树智能灌溉系统Stacking集成学习随机森林BP神经网络岭回归

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