基于改进ResNet的日光温室骨架锈蚀等级识别方法_高刘宝.pdf

基 于 改 进 R e s N e t 的 日 光 温 室 骨 架 锈 蚀 等 级 识 别 方 法 高 刘 宝 1 何 斌 1 2 刘 豪 杰 1 任 心 玥 1 1 西 北 农 林 科 技 大 学 水 利 与 建 筑 工 程 学 院 陕 西 杨 凌 7 1 2 1 0 0 2 西 北 农 林 科 技 大 学 旱 区 农 业 水 土 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 陕 西 杨 凌 7 1 2 1 0 0 摘 要 日 光 温 室 是 我 国 北 方 重 要 的 农 业 设 施 其 骨 架 长 期 处 于 高 温 高 湿 环 境 下 易 发 生 锈 蚀 影 响 日 光 温 室 整 体 结 构 安 全 和 使 用 寿 命 为 克 服 人 工 检 测 在 实 际 生 产 中 效 率 低 主 观 性 强 的 问 题 本 文 提 出 一 种 基 于 改 进 R e s N e t 的 日 光 温 室 骨 架 锈 蚀 等 级 识 别 方 法 该 方 法 在 R e s N e t 3 4 主 干 网 络 的 基 础 上 引 入 B i F P N 多 尺 度 特 征 融 合 结 构 以 增 强 对 不 同 尺 度 锈 蚀 区 域 的 表 达 能 力 结 合 E C A 通 道 注 意 力 机 制 突 出 锈 蚀 特 征 并 减 少 背 景 的 干 扰 最 后 通 过 G N 归 一 化 策 略 进 一 步 提 高 模 型 在 复 杂 环 境 下 的 稳 定 性 与 泛 化 能 力 结 果 表 明 与 基 准 模 型 相 比 改 进 后 的 模 型 准 确 率 精 确 率 召 回 率 和 F 1 分 数 分 别 提 升 6 7 5 百 分 点 6 4 4 百 分 点 5 5 5 百 分 点 和 6 1 4 百 分 点 平 均 精 确 度 为 0 8 2 优 于 M o b i l e N e t v 2 R e s N e t 5 0 S q u e e z e N e t 1 0 等 经 典 分 类 算 法 该 方 法 为 日 光 温 室 中 钢 骨 架 锈 蚀 等 级 识 别 提 供 了 高 效 的 智 能 检 测 手 段 降 低 了 农 业 设 施 管 理 的 人 工 成 本 为 现 代 化 农 业 建 设 提 供 了 信 息 支 持 关 键 词 R e s N e t 日 光 温 室 深 度 学 习 锈 蚀 等 级 注 意 力 机 制 图 像 分 类 D O I 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 5 7 3 9 2 0 2 6 1 0 0 3 0 开 放 科 学 资 源 服 务 标 识 码 O S I D A R u s t G r a d e I d e n t i f i c a t i o n M e t h o d f o r S o l a r G r e e n h o u s e S t e e l S k e l e t o n B a s e d o n I m p r o v e d R e s N e t G A O L i u b a o 1 H E B i n 1 2 L I U H a o j i e 1 R E N X i n y u e 1 1 C o l l e g e o f W a t e r R e s o u r c e s a n d A r c h i t e c t u r a l E n g i n e e r i n g N o r t h w e s t A 2 K e y L a b o r a t o r y o f A g r i c u l t u r a l S o i l a n d W a t e r E n g i n e e r i n g i n A r i d A r e a s M i n i s t r y o f E d u c a t i o n N o r t h w e s t A s o l a r g r e e n h o u s e d e e p l e a r n i n g r u s t g r a d e a t t e n t i o n m e c h a n i s m i m a g e c l a s s i f i c a t i o n 第 一 作 者 高 刘 宝 2 0 0 0 男 硕 士 研 究 生 在 读 研 究 方 向 日 光 温 室 损 伤 识 别 通 信 作 者 收 稿 日 期 2 0 2 5 0 9 2 5 现 代 农 业 科 技 2 0 2 6 年 第 1 0 期 农 业 装 备 智 慧 农 业 1 2 4近 年 来 我 国 北 方 地 区 设 施 农 业 快 速 发 展 日 光 温 室 因 其 经 济 性 好 保 温 性 强 而 得 到 广 泛 应 用 温 室 结 构 的 稳 定 性 直 接 关 系 到 农 业 生 产 的 连 续 性 与 经 济 效 益 1 温 室 骨 架 长 期 处 于 高 温 高 湿 环 境 中 极 易 发 生 锈 蚀 导 致 其 承 载 能 力 下 降 严 重 时 可 能 引 发 结 构 失 稳 甚 至 坍 塌 造 成 重 大 经 济 损 失 与 安 全 隐 患 目 前 针 对 日 光 温 室 锈 蚀 的 早 期 识 别 主 要 依 赖 人 工 巡 检 但 该 方 法 存 在 工 作 量 大 效 率 低 主 观 性 强 等 局 限 难 以 适 应 规 模 化 温 室 的 发 展 需 求 随 着 人 工 智 能 与 图 像 识 别 技 术 的 进 步 基 于 深 度 学 习 的 腐 蚀 检 测 方 法 已 成 为 研 究 热 点 B o l t o n 等 2 利 用 迁 移 学 习 策 略 构 建 了 腐 蚀 识 别 网 络 在 图 像 级 标 注 条 件 下 实 现 了 9 8 的 准 确 率 为 进 一 步 增 强 模 型 在 实 际 场 景 中 的 鲁 棒 性 N a s h 等 3 提 出 了 基 于 贝 叶 斯 推 断 的 不 确 定 性 评 估 机 制 显 著 提 升 了 检 测 的 可 靠 性 在 国 内 相 关 技 术 也 逐 步 得 到 应 用 邹 正 4 提 出 了 基 于 卷 积 神 经 网 络 的 钢 结 构 锈 蚀 种 类 识 别 方 法 为 腐 蚀 程 度 的 精 准 判 断 提 供 了 技 术 支 持 黄 海 新 等 5 面 向 锈 蚀 分 割 任 务 对 D e e p L a b V 3 网 络 进 行 了 轻 量 化 改 进 通 过 引 入 注 意 力 机 制 和 优 化 主 干 结 构 有 效 降 低 了 计 算 成 本 针 对 农 业 遥 感 图 像 中 温 室 识 别 与 损 伤 分 级 的 实 际 需 求 何 斌 等 6 基 于 Y O L O v 5 s 模 型 构 建 了 检 测 系 统 显 著 提 升 了 结 构 识 别 效 率 与 分 级 准 确 性 验 证 了 该 技 术 在 设 施 农 业 领 域 的 适 用 性 本 文 提 出 一 种 温 室 骨 架 锈 蚀 等 级 识 别 方 法 该 方 法 结 合 了 R e s N e t 3 4 主 干 网 络 B i F P N 特 征 融 合 结 构 E C A 注 意 力 机 制 与 G N 归 一 化 策 略 旨 在 增 强 模 型 在 复 杂 背 景 下 对 微 小 腐 蚀 特 征 的 敏 感 性 提 升 整 体 分 类 性 能 从 而 为 设 施 农 业 的 结 构 健 康 监 测 提 供 高 效 实 用 的 解 决 方 案 1 数 据 采 集 及 预 处 理 1 1 数 据 集 构 建 本 文 所 用 数 据 集 采 集 自 陕 西 杨 凌 现 代 农 业 创 新 园 及 周 边 农 户 的 日 光 温 室 图 像 采 集 设 备 为 尼 康 D 7 5 0 0 单 反 相 机 共 获 得 原 始 图 像 2 2 0 0 张 经 尺 寸 统 一 裁 剪 为 5 1 2 5 1 2 像 素 后 经 筛 选 最 终 得 到 有 效 样 本 图 像 2 2 3 2 张 将 全 部 样 本 按 8 1 1 的 比 例 随 机 划 分 为 训 练 集 验 证 集 和 测 试 集 1 2 锈 蚀 等 级 划 分 标 准 为 实 现 对 日 光 温 室 骨 架 锈 蚀 程 度 的 定 量 化 描 述 国 内 现 行 钢 结 构 锈 蚀 等 级 分 类 标 准 7 将 钢 材 锈 蚀 程 度 分 为 4 个 等 级 本 文 基 于 该 规 范 提 出 了 针 对 日 光 温 室 钢 结 构 表 面 锈 蚀 的 具 体 分 类 标 准 如 表 1 所 示 该 标 准 将 锈 蚀 状 况 划 分 为 3 个 等 级 即 无 锈 蚀 轻 度 锈 蚀 与 重 度 锈 蚀 依 据 锈 蚀 颜 色 锈 斑 分 布 涂 层 剥 落 程 度 等 多 个 维 度 对 锈 蚀 程 度 进 行 区 分 2 模 型 改 进 针 对 日 光 温 室 骨 架 锈 蚀 等 级 识 别 中 存 在 的 图 像 背 景 复 杂 锈 蚀 特 征 模 糊 等 问 题 本 文 构 建 了 一 种 基 于 改 进 R e s N e t 3 4 的 深 度 卷 积 神 经 网 络 模 型 整 体 结 构 如 图 1 所 示 该 模 型 以 R e s N e t 3 4 作 为 主 干 网 络 引 入 双 向 特 征 金 字 塔 网 络 B i F P N 结 构 实 现 多 尺 度 特 征 融 合 并 结 合 高 效 通 道 注 意 力 E C A 机 制 增 强 关 键 通 道 的 特 征 响 应 同 时 采 用 分 组 归 一 化 G N 模 块 提 升 模 型 在 不 同 批 次 下 的 训 练 稳 定 性 上 述 设 计 有 效 增 强 了 模 型 的 特 征 提 取 与 泛 化 能 力 为 复 杂 背 景 下 锈 蚀 等 级 的 准 确 识 别 提 供 了 可 靠 的 技 术 支 持 2 1 B i F P N 特 征 融 合 模 块 在 日 光 温 室 钢 骨 架 锈 蚀 图 像 识 别 任 务 中 锈 蚀 区 域 通 常 表 现 出 尺 度 不 一 边 缘 模 糊 形 态 多 样 等 特 点 为 此 本 文 在 R e s N e t 3 4 主 干 网 络 基 础 上 引 入 了 B i F P N 模 块 构 建 高 效 的 特 征 融 合 结 构 以 提 升 模 型 在 锈 蚀 等 级 分 类 任 务 中 的 鲁 棒 性 和 精 度 B i F P N 模 块 采 用 双 向 信 息 流 动 与 跨 尺 度 特 征 整 合 的 设 计 相 较 于 传 统 特 征 金 字 塔 不 仅 具 备 更 灵 活 的 双 向 信 息 传 递 能 力 还 在 特 征 融 合 过 程 中 引 入 了 可 学 习 的 权 重 系 数 以 动 态 调 节 各 输 入 分 支 的 贡 献 程 度 该 机 制 能 够 通 过 训 练 过 程 自 动 优 化 多 尺 度 特 征 的 表 达 有 效 抑 制 冗 余 信 息 干 扰 增 强 融 合 特 征 的 判 别 力 引 入 B i F P N 结 构 后 网 络 可 在 不 同 尺 度 上 协 同 关 注 锈 蚀 区 域 的 形 状 颜 色 纹 理 与 边 界 变 化 从 而 增 强 模 型 在 复 杂 背 景 下 的 鲁 棒 性 在 轻 度 锈 蚀 样 本 中 模 块 通 过 细 节 特 征 保 留 机 制 有 效 识 别 早 期 锈 蚀 斑 点 在 重 度 锈 蚀 样 本 中 则 能 够 借 助 深 层 语 义 信 息 准 确 判 别 锈 蚀 程 度 实 现 对 锈 蚀 等 级 的 准 确 区 分 B i F P N 的 引 入 克 服 了 传 统 单 向 特 征 融 合 结 构 在 表 1 日 光 温 室 骨 架 锈 蚀 分 类 标 准 锈 蚀 等 级 无 锈 蚀 轻 度 锈 蚀 重 度 锈 蚀 判 断 标 准 表 面 干 净 无 锈 蚀 表 面 可 见 少 量 锈 迹 锈 斑 较 小 且 分 散 锈 蚀 颜 色 浅 结 构 的 整 体 性 能 不 受 影 响 锈 蚀 颜 色 深 涂 层 剥 落 表 面 可 见 普 遍 锈 迹 可 能 需 要 进 行 部 分 处 理 高 刘 宝 等 基 于 改 进 R e s N e t 的 日 光 温 室 骨 架 锈 蚀 等 级 识 别 方 法 1 2 5复 杂 锈 蚀 图 像 识 别 中 常 见 的 语 义 缺 失 与 信 息 冗 杂 问 题 其 轻 量 化 可 堆 叠 的 设 计 也 为 后 续 模 型 扩 展 提 供 了 结 构 基 础 2 2 E C A 注 意 力 模 块 设 计 与 改 进 针 对 日 光 温 室 钢 结 构 图 像 中 锈 蚀 区 域 特 征 模 糊 通 道 响 应 不 均 背 景 干 扰 明 显 等 问 题 本 文 引 入 E C A 模 块 以 增 强 通 道 维 度 上 的 特 征 选 择 能 力 E C A 模 块 采 用 无 参 数 的 压 缩 结 构 实 现 高 效 低 成 本 的 注 意 力 建 模 从 而 提 升 模 型 对 关键 锈蚀 区域 的感 知与 表达 能力 输 入 特 征 图 通 过 全 局 平 均 池 化 生 成 通 道 描 述 向 量 随 后 经 由 一 维 卷 积 建 模 通 道 依 赖 关 系 再 通 过 S i g m o i d 激 活 生 成 通 道 权 重 最 终 完 成 通 道 加 权 输 出 输 入 特 征 图 记 为 R C H W 表 示 共 有 C 个 通 道 每 个 通 道 具 有 空 间 尺 寸 H W 该 特 征 图 首 先 通 过 全 局 平 均 池 化 g l o b a l a v e r a g e p o o l i n g 操 作 将 空 间 维 度 进 行 压 缩 获 得 一 个 尺 寸 为 1 1 C 的 通 道 描 述 向 量 通 道 描 述 向 量 通 过 一 维 卷 积 操 作 1 D c o n v o l u t i o n 捕 捉 通 道 之 间 的 局 部 依 赖 关 系 该 卷 积 核 的 大 小 k 并 非 固 定 而 是 由 输 入 通 道 数 C 自 适 应 决 定 即 k C 确 保 在 保 持 轻 量 的 同 时 具 备 灵 活 的 建 模 能 力 卷 积 后 的 输 出 再 经 S i g m o i d 激 活 函 数 归 一 化 得 到 每 个 通 道 的 注 意 力 权 重 数 值 范 围 被 压 缩 至 0 1 区 间 代 表 不 同 通 道 的 重 要 性 程 度 原 始 输 入 特 征 图 与 得 到 的 通 道 权 重 进 行 逐 元 素 乘 法 e l e m e n t w i s e p r o d u c t 操 作 从 而 完 成 通 道 加 权 输 出 的 特 征 图 保 留 了 关 键 腐 蚀 特 征 的 强 响 应 同 时 有 效 抑 制 了 非 锈 蚀 区 域 和 背 景 干 扰 提 高 了 特 征 表 达 的 判 别 性 与 传 统 S E 结 构 相 比 E C A 模 块 摒 弃 了 通 道 压 缩 与 恢 复 结 构 避 免 潜 在 的 信 息 损 失 与 过 度 拟 合 风 险 不 增 加 额 外 的 全 连 接 层 参 数 结 构 更 加 简 单 效 率 更 高 此 结 构 适 合 小 样 本 锈 蚀 分 类 任 务 在 本 研 究 中 可 显 著 提 高 轻 度 锈 蚀 和 边 界 模 糊 区 域 的 敏 感 性 进 而 提 升 锈 蚀 等 级 分 类 的 准 确 性 与 鲁 棒 性 2 3 G N 归 一 化 模 块 为 解 决 锈 蚀 图 像 识 别 任 务 中 常 见 的 小 批 量 不 稳 定 问 题 本 文 在 E C A 模 块 与 分 类 器 之 间 引 入 了 G N 模 块 以 替 代 传 统 的 B N 模 块 输 入 特 征 图 先 被 划 分 为 若 干 通 道 组 每 组 包 含 若 干 通 道 在 各 组 内 独 立 计 算 组 均 值 与 方 差 并 执 行 归 一 化 处 理 随 后 对 每 组 进 行 缩 放 和 平 移 变 换 最 终 合 并 输 出 标 准 化 特 征 图 G N 模 块 避 免 了 B N 对 批 量 大 小 的 依 赖 能 够 在 小 批 量 或 不 定 批 量 条 件 下 稳 定 执 行 归 一 化 G N 的 归 一 化 效 果 独 立 于 样 本 批 量 大 小 对 小 批 量 训 练 具 备 显 著 优 势 且 兼 具 与 B N 相 近 的 分 类 性 能 在 日 光 温 室 钢 骨 架 腐 蚀 识 别 任 务 中 图 像 采 集 环 境 复 杂 腐 蚀 分 级 样 本 体 量 较 小 B N 模 块 在 此 类 场 景 下 易 产 生 估 计 偏 差 与 梯 度 不 稳 定 问 题 G N 通 过 在 通 道 组 内 部 进 行 归 一 化 摆 脱 对 批 量 维 度 的 依 赖 显 著 提 升 了 模 型 在 轻 中 度 腐 蚀 样 本 上 的 学 习 稳 定 性 和 准 确 率 同 时 G N 操 作 仅 引 入 少 量 计 算 开 销 无 需 修 改 网 络 拓 扑 结 构 非 常 适 合 嵌 入 式 或 边 缘 部 署 环 境 3 结 果 与 分 析 3 1 试 验 环 境 及 参 数 本 试 验 运 行 的 软 硬 件 环 境 如 下 操 作 系 统 为 图 1 网 络 总 体 结 构 现 代 农 业 科 技 2 0 2 6 年 第 1 0 期 农 业 装 备 智 慧 农 业 1 2 66 4 位 W i n d o w s 1 1 专 业 版 中 央 处 理 器 C P U 为 第 1 3 代 英 特 尔 酷 睿 i 5 1 3 5 0 0 H 内 存 为 1 6 G B 图 形 处 理 器 G P U 采 用 N V I D I A G e F o r c e R T X 4 0 5 0 L a p t o p 显 存 6 G B 并 配 置 了 C U D A 1 2 8 与 c u D N N 9 1 0 2 开 发工 具为 P y C h a r m 2 0 2 4 3 3 集成 开发 环境 与 A n a c o n d a 科 学 计 算 平 台 编 程 语 言 为 P y t h o n 3 9 2 1 网 络 模 型 训 练 设 置 为 迭 代 次 数 1 0 0 次 批 大 小 b a t c h s i z e 为 8 初 始 学 习 率 设 置 为 0 0 0 0 1 优 化 器 选 用 具 有 自 适 应 学 习 率 特 性 的 A d a m 损 失 函 数 采 用 交 叉 熵 损 失 C r o s s E n t r o p y L o s s 函 数 3 2 结 果 分 析 为 验 证 本 文 所 提 出 的 R e s N e t B E G 模 型 在 日 光 温 室 骨 架 锈 蚀 等 级 识 别 任 务 中 的 有 效 性 本 试 验 将 该 模 型 与 多 种 主 流 深 度 学 习 模 型 进 行 了 性 能 对 比 结 果 如 表 2 所 示 结 果 表 明 R e s N e t B E G 模 型 在 所 有 对 比 模 型 中 表 现 最 佳 尤 其 在 轻 度 和 重 度 锈 蚀 的 分 类 任 务 上 其 精 确 度 分 别 达 到 0 8 1 和 0 7 8 明 显 优 于 其 他 模 型 本 工 作 通 过 引 入 B i F P N 模 块 实 现 多 尺 度 特 征 融 合 结 合 E C A 模 块 的 通 道 注 意 力 机 制 以 及 G N 归 一 化 策 略 有 效 增 强 了 模 型 在 复 杂 背 景 下 对 锈 蚀 区 域 的 识 别 能 力 与 鲁 棒 性 3 3 消 融 试 验 为 验 证 本 文 所 提 出 的 各 改 进 模 块 对 整 体 识 别 性 能 的 贡 献 设 计 了 消 融 试 验 在 保 持 主 干 网 络 结 构 一 致 的 前 提 下 通 过 逐 步 移 除 或 组 合 不 同 改 进 模 块 系 统 考 察 了 各 模 块 在 日 光 温 室 骨 架 锈 蚀 等 级 分 类 任 务 中 的 影 响 模 型 性 能 评 价 指 标 包 括 准 确 率 a c c u r a c y 精 确 率 p r e c i s i o n 召 回 率 r e c a l l 与 F 1 分 数 F 1 s c o r e 具 体 结 果 如 表 3 所 示 从 基 准 模 型 的 结 果 来 看 整 体 识 别 准 确 率 为 7 7 0 3 F 1 分 数 为 7 5 9 0 各 项 指 标 均 处 于 较 低 水 平 表 明 基 础 网 络 在 应 对 复 杂 锈 蚀 图 像 时 特 征 表 达 能 力 不 足 在 引 入 各 改 进 模 块 后 模 型 性 能 均 得 到 不 同 程 度 的 提 升 进 一 步 将 不 同 模 块 组 合 后 识 别 性 能 显 著 增 强 G N 与 E C A 模 块 组 合 G E 可 使 F 1 分 数 提 高 至 8 3 5 2 召 回 率 达 到 8 5 5 2 表 明 在 提 升 训 练 稳 定 性 的 同 时 有 效 增 强 了 对 通 道 重 要 性 的 建 模 能 力 G N 与 B i F P N 模 块 组 合 G B 也 表 现 出 良 好 的 性 能 F 1 分 数 达 8 1 9 0 B i F P N 与 E C A 模 块 组 合 B E 的 性 能 也 优 于 基 准 模 型 最 终 在 同 时 引 入 全 部 3 个 模 块 G B E 后 模 型 准 确 率 达 到 8 3 7 8 精 确 率 达 到 8 2 3 3 这 两 项 指 标 均 为 最 优 进 一 步 验 证 了 本 文 网 络 结 构 改 进 的 合 理 性 与 有 效 性 综 上 所 述 各 模 块 均 能 独 立 提 升 模 型 的 性 能 组 合 使 用 时 更 展 现 出 显 著 的 协 同 增 强 效 果 尤 其 适 用 于 日 光 温 室 复 杂 场 景 下 钢 结 构 锈 蚀 图 像 的 等 级 识 别 任 务 4 结 论 1 本 文 提 出 了 一 种 改 进 型 R e s N e t 3 4 网 络 结 构 融 合 了 B i F P N 特 征 融 合 模 块 E C A 通 道 注 意 力 机 制 与 G N 归 一 化 模 块 并 将 其 应 用 于 日 光 温 室 骨 架 锈 蚀 等 级 识 别 任 务 试 验 结 果 表 明 该 模 型 在 复 杂 农 业 图 像 背 景 下 具 有 良 好 的 稳 定 性 其 准 确 率 精 确 率 召 回 率 和 F 1 分 数 分 别 达 到 8 3 7 8 8 2 3 3 8 4 9 8 和 8 2 0 4 整 体 性 能 优 于 传 统 R e s N e t 系 列 模 型 展 现 出 良 好 的 锈 蚀 等 级 分 类 能 力 和 泛 化 鲁 棒 性 2 与 多 种 主 流 卷 积 网 络 对 比 分 析 表 明 本 文 所 提 模 型 在 无 锈 蚀 轻 度 锈 蚀 重 度 锈 蚀 3 个 类 别 上 的 分 类 精 确 率 均 保 持 较 高 水 平 平 均 精 确 度 达 0 8 2 显 著 优 于 其 他 对 比 模 型 体 现 了 其 较 强 的 细 粒 度 分 类 能 力 和 通 用 性 能 够 满 足 日 光 温 室 锈 蚀 检 测 的 实 际 需 求 3 本 文 所 提 出 的 方 法 具 备 良 好 的 工 程 应 用 前 景 可 为 设 施 农 业 中 温 室 骨 架 结 构 的 智 能 监 测 与 寿 命 评 估 提 供 技 术 支 撑 未 来 研 究 将 进 一 步 结 合 多 模 态 图 像 信 息 与 轻 量 化 部 署 技 术 提 升 模 型 在 低 资 源 设 备 和 复 杂 环 境 中 的 适 应 能 力 表 2 各 模 型 精 确 度 对 比 结 果 模 型 M o b i l e N e t v 2 R e s N e t 5 0 R e s N e t 5 0 3 2 x 4 d S h u f f l e N e t v 2 x 1 0 S q u e e z e N e t 1 0 R e s N e t B E G 精 确 度 轻 度 锈 蚀 0 5 6 0 5 3 0 5 8 0 5 2 0 5 9 0 8 1 无 锈 蚀 0 8 0 0 8 1 0 8 2 0 8 2 0 8 3 0 8 8 重 度 锈 蚀 0 6 4 0 6 9 0 7 0 0 5 9 0 7 1 0 7 8 平 均 值 0 6 7 0 6 8 0 7 0 0 6 4 0 7 1 0 8 2 表 3 消 融 试 验 结 果 模 型 R e s N e t 3 4 G E B G E G B B E G B E 准 确 率 7 7 0 3 8 1 0 8 7 9 2 8 7 9 7 3 8 3 3 3 8 3 3 3 7 8 8 3 8 3 7 8 精 确 率 7 5 8 9 8 0 7 3 7 8 5 8 7 7 7 2 8 1 8 9 8 0 7 8 7 8 0 3 8 2 3 3 召 回 率 7 9 4 3 8 2 3 4 8 0 4 9 8 0 7 5 8 5 5 2 8 4 1 3 8 0 8 9 8 4 9 8 F 1 分 数 7 5 9 0 8 0 1 0 7 8 0 4 7 8 4 8 8 3 5 2 8 1 9 0 7 8 2 1 8 2 0 4 单 位 注 G 表 示 引 入 G N 归 一 化 模 块 E 表 示 引 入 E C A 注 意 力 模 块 B 表 示 引 入 B i F P N 特 征 融 合 模 块 高 刘 宝 等 基 于 改 进 R e s N e t 的 日 光 温 室 骨 架 锈 蚀 等 级 识 别 方 法 1 2 7参 考 文 献 1 刘 建 周 长 吉 日 光 温 室 结 构 优 化 的 研 究 进 展 与 发 展 方 向 J 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 自 然 科 学 版 2 0 0 7 2 8 3 2 6 4 2 6 8 2 B O L T O N T B A S S J G A B E R T A c o m p a r i s o n o f d e e p l e a r n i n g t e c h n i q u e s f o r c o r r o s i o n d e t e c t i o n C P r o c e e d i n g s o f t h e 8 t h I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n A d v a n c e d I n t e l l i g e n t S y s t e m s a n d I n f o r m a t i c s 2 0 2 2 C h a m S p r i n g e r 2 0 2 3 1 8 9 1 9 8 3 N A S H W Z H E N G L B I R B I L I S N D e e p l e a r n i n g c o r r o s i o n d e t e c t i o n w i t h c o n f i d e n c e J N P J M a t e r i a l s D e g r a d a t i o n 2 0 2 2 6 2 6 4 邹 正 基 于 深 度 学 习 的 钢 结 构 锈 蚀 种 类 检 测 方 法 研 究 J 中 国 建 筑 金 属 结 构 2 0 2 5 2 4 1 2 4 6 5 黄 海 新 贺 朝 程 寿 山 等 基 于 改 进 D e e p L a b V 3 的 钢 桥 锈 蚀 检 测 方 法 J 重 庆 交 通 大 学 学 报 自 然 科 学 版 2 0 2 5 4 4 2 1 8 2 4 6 何 斌 张 金 豪 丁 小 明 等 基 于 改 进 Y O L O v 5 s 的 日 光 温 室 损 伤 等 级 遥 感 影 像 检 测 方 法 J 农 业 工 程 学 报 2 0 2 3 3 9 2 2 1 3 3 1 4 3 7 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 涂 覆 涂 料 前 钢 材 表 面 处 理 表 面 清 洁 度 的 目 视 评 定 第 1 部 分 未 涂 覆 过 的 钢 材 表 面 和 全 面 清 除 原 有 涂 层 后 的 钢 材 表 面 的 锈 蚀 等 级 和 处 理 等 级 G B T 8 9 2 3 1 2 0 1 1 S 北 京 中 国 标 准 出 版 社 2 0 1 3 上 接 第 1 2 3 页 向 吹 来 9 4 2 9 h P a 表 示 大 气 压 4 结 论 本 系 统 基 于 S T M 3 2 平 台 构 建 了 一 套 集 风 速 风 向 气 压 温 度 湿 度 等 关 键 气 象 参 数 采 集 阈 值 报 警 数 据 展 示 与 远 程 上 传 于 一 体 的 农 业 智 能 气 象 监 测 系 统 系 统 融 合 了 传 感 器 采 集 嵌 入 式 控 制 无 线 通 信 与 云 平 台 技 术 具 备 良 好 的 扩 展 性 和 实 际 应 用 价 值 通 过 对 农 业 环 境 的 连 续 监 测 系 统 能 够 为 作 物 生 长 管 理 和 田 间 作 业 提 供 实 时 准 确 的 数 据 支 持 助 力 实 现 精 细 化 种 植 管 理 同 时 借 助 W i F i 通 信 与 阿 里 云 平 台 的 连 接 用 户 可 在 移 动 端 便 捷 查 看 实 时 气 象 信 息 实 现 远 程 监 控 和 信 息 共 享 配 合 用 户 自 定 义 的 阈 值 设 置 及 蜂 鸣 器 报 警 功 能 系 统 可 在 关 键 参 数 异 常 时 自 动 发 出 预 警 有 效 提 升 农 业 风 险 应 对 能 力 本 系 统 在 推 动 传 统 农 业 向 数 字 化 智 能 化 转 型 方 面 具 有 积 极 意 义 然 而 系 统 在 实 际 应 用 中 仍 存 在 一 些 待 优 化 的 问 题 如 W i F i 信 号 覆 盖 有 限 传 输 存 在 延 迟 部 分 传 感 器 抗 干 扰 能 力 不 强 等 后 续 研 究 可 从 优 化 通 信 协 议 提 升 设 备 稳 定 性 拓 展 传 感 器 种 类 等 方 面 入 手 进 一 步 增 强 系 统 在 复 杂 农 业 环 境 下 的 适 应 性 和 推 广 价 值 参 考 文 献 1 王 勇 李 刚 智 能 农 业 环 境 监 测 系 统 研 究 现 状 及 发 展 趋 势 J 农 业 装 备 与 机 械 化 2 0 2 0 6 2 5 2 8 2 张 晓 辉 刘 强 基 于 S T M 3 2 的 农 业 气 象 监 测 系 统 设 计 J 农 业 工 程 技 术 2 0 2 1 4 1 1 0 6 7 7 0 3 B R O W N P Z H A N G Q D e v e l o p m e n t o f a w i r e l e s s s e n s o r n e t w o r k f o r m i c r o c l i m a t e m o n i t o r i n g i n o r c h a r d s C 2 0 1 8 A S A B E A n n u a l I n t e r n a t i o n a l M e e t i n g J u l y 2 9 A u g u s t 1 2 0 1 8 C o b o C e n t e r D e t r o i t M i c h i g a n U S A 2 0 1 8 4 李 娜 胡 建 国 基 于 Z i g B e e 的 温 室 气 象 监 测 系 统 设 计 与 实 现 J 农 业 网 络 信 息 2 0 1 9 3 3 6 3 9 5 付 文 新 王 洪 丰 基 于 S T M 3 2 单 片 机 和 D H T 1 1 温 湿 度 传 感 器 的 温 湿 度 采 集 系 统 的 设 计 与 实 现 J 光 源 与 照 明 2 0 2 2 3 1 1 9 1 2 1 6 李 志 伟 东 伟 黄 双 成 基 于 D H T 1 1 的 农 业 大 棚 温 湿 度 监 控 系 统 设 计 J 工 业 仪 表 与 自 动 化 装 置 2 0 2 1 1 3 9 4 3 7 李 金 生 傅 康 浅 析 农 业 气 象 信 息 传 感 器 的 发 展 和 应 用 J 南 方 农 机 2 0 2 0 5 1 1 3 7 9 现 代 农 业 科 技 2 0 2 6 年 第 1 0 期 农 业 装 备 智 慧 农 业 上 接 第 1 1 9 页 护 区 兽 类 监 测 研 究 中 的 应 用 J 兽 类 学 报 2 0 1 2 3 2 1 6 7 7 1 2 1 孙 佳 欣 李 佳 琦 万 雅 琼 等 四 川 9 种 有 蹄 类 动 物 夏 秋 季 活 动 节 律 研 究 J 生 态 与 农 村 环 境 学 报 2 0 1 8 3 4 1 1 1 0 0 3 1 0 0 9 2 2 王 贤 芳 钟 毅 峰 詹 建 文 等 基 于 红 外 相 机 技 术 的 桃 红 岭 梅 花 鹿 国 家 级 自 然 保 护 区 白 鹇 种 群 活 动 节 律 分 析 J 现 代 农 业 科 技 2 0 2 1 1 9 1 8 2 1 8 4 2 3 杨 彩 凤 谭 松 伟 杨 慧 等 基 于 红 外 相 机 技 术 的 罗 山 国 家 级 自 然 保 护 区 植 被 不 同 生 长 期 鹅 喉 羚 活 动 节 律 研 究 J 宁 夏 农 林 科 技 2 0 2 3 6 4 1 2 3 6 4 3 2 4 李 玉 滢 陈 向 向 应 益 山 等 浙 江 省 龙 游 县 野 猪 种 群 密 度 和 活 动 节 律 研 究 J 浙 江 农 林 大 学 学 报 2 0 2 4 4 1 6 1 1 4 2 1 1 4 9 2 5 吴 炎 崔 晓 锋 周 利 阳 蚂 蚁 森 林 洋 县 公 益 保 护 地 小 麂 与 野 猪 种 群 特 征 及 活 动 节 律 J 现 代 农 业 科 技 2 0 2 5 1 6 1 1 9 1 2 2 2 6 王 校 海 岩 温 的 李 金 华 等 威 氏 鼷 鹿 分 布 和 取 食 物 种 研 究 J 林 业 建 设 2 0 2 5 4 3 3 6 5 6 9 2 7 杨 宇 明 西 双 版 纳 国 家 级 自 然 保 护 区 总 体 规 划 研 究 M 北 京 科 学 出 版 社 2 0 0 8 6 2 8 王 利 繁 李 泽 君 罗 爱 东 等 中 老 跨 边 境 生 物 多 样 性 保 护 措 施 初 探 J 林 业 调 查 规 划 2 0 1 5 4 0 2 1 4 9 1 5 2 2 9 赵 明 旭 谭 运 洪