Automatic grading evaluation of winter wheat lodging based on deep learning
Notice bibliographique
Résumé
Lodging is a crucial factor that limits wheat yield and quality in wheat breeding. Therefore, accurate and timely determination of winter wheat lodging grading is of great practical importance for agricultural insurance companies to assess agricultural losses and good seed selection. However, using artificial fields to investigate the inclination angle and lodging area of winter wheat lodging in actual production is time-consuming, laborious, subjective, and unreliable in measuring results. This study addresses these issues by designing a classification-semantic segmentation multitasking neural network model MLP_U-Net, which can accurately estimate the inclination angle and lodging area of winter wheat lodging. This model can also comprehensively, qualitatively, and quantitatively evaluate the grading of winter wheat lodging. The model is based on U-Net architecture and improves the shift MLP module structure to achieve network refinement and segmentation for complex tasks. The model utilizes a common encoder to enhance its robustness, improve classification accuracy, and strengthen the segmentation network, considering the correlation between lodging degree and lodging area parameters. This study used 82 winter wheat varieties sourced from the regional experiment of national winter wheat in the Huang-Huai-Hai southern area of the water land group at the Henan Modern Agriculture Research and Development Base. The base is located in Xinxiang City, Henan Province. Winter wheat lodging images were collected using the unmanned aerial vehicle (UAV) remote sensing platform. Based on these images, winter wheat lodging datasets were created using different time sequences and different UAV flight heights. These datasets aid in segmenting and classifying winter wheat lodging degrees and areas. The results show that MLP_U-Net has demonstrated superior detection performance in a small sample dataset. The accuracies of winter wheat lodging degree and lodging area grading were 96.1% and 92.2%, respectively, when the UAV flight height was 30 m. For a UAV flight height of 50 m, the accuracies of winter wheat lodging degree and lodging area grading were 84.1% and 84.7%, respectively. These findings indicate that MLP_U-Net is highly robust and efficient in accurately completing the winter wheat lodging-grading task. This valuable insight provides technical references for UAV remote sensing of winter wheat disaster severity and the assessment of losses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».