低反差條件下毒品原植物的識(shí)別與毀傷機(jī)理研究.pdf

1、目前，國(guó)內(nèi)外毒品問(wèn)題依然十分嚴(yán)峻。監(jiān)測(cè)和鏟除毒品原植物是打擊毒品違法犯罪、遏制毒品蔓延的重要手段。近年來(lái)，我國(guó)在利用衛(wèi)星和飛行平臺(tái)監(jiān)測(cè)非法種植毒品原植物方面已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但是有關(guān)鏟除毒品原植物的技術(shù)研發(fā)工作相對(duì)滯后，在實(shí)際鏟毒工作中仍然依靠費(fèi)時(shí)費(fèi)力的人工進(jìn)行拔除。
　　隨著近些年打擊毒品力度的加大，非法種植罌粟呈現(xiàn)隱秘化趨勢(shì)，非法種植的罌粟也多在人跡罕至的叢林山區(qū)，因此有必要將罌粟的滅殺手段與罌粟識(shí)別相結(jié)合。本文主要從物理滅

2、殺罌粟的角度出發(fā)，進(jìn)行了自然低反差條件下的罌粟苗的識(shí)別和激光滅殺罌粟兩方面的研究，具體的研究?jī)?nèi)容及其創(chuàng)新點(diǎn)包括:
　　1、考慮到了大氣光學(xué)性質(zhì)對(duì)罌粟識(shí)別和滅殺過(guò)程中產(chǎn)生的影響。尤其是自然環(huán)境下，大氣吸收對(duì)罌粟光譜反射率探測(cè)和湍流對(duì)激光傳輸?shù)挠绊?。因此?duì)大氣光學(xué)性質(zhì)及激光大氣傳輸中的湍流效應(yīng)做了簡(jiǎn)單的介紹和分析。
　　2、對(duì)罌粟葉片在不同時(shí)期的反射光譜及葉片的吸收光譜進(jìn)行研究。測(cè)量了罌粟幼苗不同時(shí)期葉片的平均光譜反射率，研究罌

3、粟葉片的光譜變化特征。然后，測(cè)量了同時(shí)期生長(zhǎng)的罌粟、虞美人、小麥和狗尾草等植物的反射光譜進(jìn)行對(duì)比，利用SPSS軟件中的逐步判別分析方法篩選出識(shí)別罌粟的特征波長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)罌粟的吸收光譜進(jìn)行分析，并綜合考慮了植物生長(zhǎng)特點(diǎn)、激光熱效應(yīng)效率及成本等因素后，選定激光的滅殺中心波長(zhǎng)在980nm。
　　3、利用980nm波長(zhǎng)激光器，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了罌粟各個(gè)器官的激光滅殺實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采用固定的距離和照射時(shí)間，通過(guò)改變激光器的輸入電流來(lái)獲得不同的功率密度。

4、得到了對(duì)罌粟的葉、花苞、主莖、果等器官起作用的激光照射閡值。基于實(shí)驗(yàn)效果的分析和對(duì)罌粟生長(zhǎng)特點(diǎn)的分析，確定在罌粟幼苗就進(jìn)行滅殺的策略。
　　4、對(duì)近些年比較流行的深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行了比較分析，R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN等算法由于隨著網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的增加都可能會(huì)出現(xiàn)梯度丟失，在池化過(guò)程中小目標(biāo)的信息很有可能被掩蓋，所以不合適罌粟識(shí)別這種大范圍、小目標(biāo)、低反差的應(yīng)用場(chǎng)合。本研究將光譜識(shí)別的方法應(yīng)用于算法改進(jìn)，根