拔节期是玉米植株生长速度最快的时期,此时的玉米植株对干旱胁迫十分敏感。为实现秋玉米拔节期干旱胁迫的准确诊断,该研究构建了一种三级模块化诊断流程,涵盖图像预处理、数据增强和深度学习建模3个阶段。
试验采用盆栽控水法,采集不同干旱梯度条件下的拔节期秋玉米冠层可见光图像,共构建原始数据集1338张。图像预处理阶段采用HSV(hue,saturation,value)色彩空间阈值分割以提取玉米植株区域,减少背景干扰;数据增强阶段引入多种图像变换方法以模拟复杂成像环境;深度学习建模阶段以DenseNet-169作为主干网络,在每个Dense Block后引入BAM(bottleneck attention module)注意力机制模块,并结合LDAM(label-distribution-aware margin loss)损失函数,提出DenseNet-BAM模型。