科技文摘

20200501 利用Laws紋理掩膜鑒別作物與雜草// DOI：10.25165/j.ijabe.20201301.4920

計算機已成為人類生活的一個組成部分。每一個領域都在使用計算機，農業領域也是如此。計算機基于視覺的模式識別等技術已被用來檢測疾病和害蟲，例如影響作物的雜草等。雜草是生長在作物中間的那些不需要的植物，它們與作物爭奪營養、水和陽光。它們會顯著降低作物的質量和產量，給農民帶來巨大的損失。該文研究了在數字圖像中，利用Laws紋理掩膜中提取的紋理特征，對胡蘿卜作物和雜草進行區分。Laws紋理法是醫學圖像處理中提取紋理特征的常用方法之一，盡管在植物圖像或農業圖像中應用不多。該實驗分別對胡蘿卜作物和胡蘿卜雜草的兩類基準數字圖像數據集進行了測試，這些數據集都是公開獲取的，共提取了70個紋理特征。采用降維技術獲取了最優特征值，然后將這些特征值用于訓練隨機森林分類算法。試驗結果和觀測結果表明，算法的準確率超過94%。

[編譯自：Kamath R，Balachandra M，Prabhu S. Crop and weed discrimination using Laws’texture masks.Int J Agric & BiolEng，2020，13（1）：191-197.]

20200502 基于標定球和Kinect V2的農林作物點云配準方法// DOI：10.25165/j.ijabe.20201301.5077

針對點云配準過程中，由于特征點對應錯誤導致配準不精確的問題，該文以樹干、樹枝和樹冠為試驗對象，提出了一種基于標定球的配準方法，將三個標定球任意放置于試驗對象周圍，保證球心連線距離兩兩不同。利用Kinect V2深度相機從四個不同視角采集試驗場景的點云數據，采集的點云數據經Passthrough Filter算法濾波后，利用Euclidean Cluster Extraction算法進行聚類分割，提取出試驗對象和所有標定球；然后，利用Random Sample Consensus（RANSAC）算法對球體點云進行擬合并計算出球心坐標，由此得出不同視角下球心兩兩之間的距離。對比不同視角下球心間距大小來確定各視角下的球心對應關系。采用Singular Value Decomposition（SVD）算法，求出初始配準矩陣，再使用IterativeClosestPoint（ICP）及其改進算法進行精確配準。試驗結果表明，這種基于標定球的點云配準方法解決了特征點對應錯誤的問題，可有效配準同一物體不同視角下的點云數據。利用配準運行時間和歐式適合度對配準方法進行評價，所有試驗對象最終配準的運行時間均不超過6.5 s，樹干、樹枝和樹冠的最小歐式適合度分別為0.0001、0.0001、0.0006。

[編譯自：Zhou S Z，Kang F，Li W B，Kan J M，Zheng Y J.Point cloudregistration for agriculture and forestry crops based on calibration balls using Kinect V2. Int JAgric & Biol Eng，2020，13（1）：198-205..]

20200503 用于估算復墾地鹽分的電容傳感器性能評估與標定// DOI：10.25165/j.ijabe.20201301.3905

復墾土地的土壤水分和鹽分監測通常是利用土壤介電傳感器（如時域反射測量、頻域反射測量和電容）進行測量。土壤介電傳感器測量表觀介電常數。然而，表觀介電常數受土壤濕度、鹽分和質地的影響。該研究對監測土壤鹽分的介電傳感器（美國華盛頓州鉑爾曼METER Group公司的5TE）進行了性能評價和標定。實驗室標定測試包括不同級別的干密度、含水率和鹽分測試。土壤鹽分由電導率（EC1：5）的方式決定。傳感器測量的體積含水率受干密度和含水量的影響。一般來說，隨著干密度和含水量的增加，它呈線性增加。然而，當干密度或含水量高時，傳感器的測量值呈非線性增加。傳感器測量的體積EC與EC1：5沒有特定相關性。EC1：5測量值與斜率θ和θs有線性關系。因此，可以使用土壤測試的θ和電容傳感器的θs通過簡單的線性方程進行估算。EC1：5估算方程的 R2值為0.98。該文提出的方程需要獲得重量分析樣本的θ和傳感器的θs。因此，在使用傳感器監測鹽分的情況下，建議使用張力計測量含水率。

[編譯自：Kim D，Son Y，Park J，Kim T，Jeon J. Performance evaluation and calibrationof capacitance sensor for estimatingthe salinity of reclaimed land.IntJ Agric & Biol Eng，2020，13（1）：206-210.]