为实现玉米种子快速、准确地优选，以不同质量的玉米种子为研究对象，提出一种分水岭算法结合卷积神经网络对玉米种子进行质量检测的方法。首先利用分水岭算法分割出单粒玉米种子，然后通过卷积神经网络模型对每粒种子进行质量分类，根据分水岭算法得到的单粒种子的位置，将结果在图像中进行标注，实现种子质量检测。使用改进型的InceptionV3模型进行试验，模型测试结果表明：质量良好和带有缺陷的两类种子的平均准确率为94.18%，平均召回率为94.61%，F1值（调和平均评价）为94.39%。同时为突出卷积神经网络模型的性能，将结果与传统的机器学习方法进行比较，其F1值高出LBP+SVM模型20.39%。

针对自然环境下马铃薯叶片病害识别率低和晚疫病斑定位难的问题,基于大田环境中采集的马铃薯叶片图像,首先对马铃薯叶片病害进行识别,对比AlexNet、VGG16、InceptionV3、ResNet50、MobileNet五种神经网络模型,结果表明InceptionV3模型的识别效果准确率最高,可达98.00%。其次对马铃薯叶片的晚疫病斑进行检测,提出一种改进型的CenterNet-SPP模型,该模型通过特征提取网络获取对象的中心点,再通过中心点回归获得中心点偏移量、目标大小等图像信息,训练后的模型在验证集下的 mAP可达90.03%,以 F₁为评价值分析对比其它目标检测模型,CenterNet-SPP模型的效果最好,准确率为94.93%,召回率为90.34%, F₁值为92.58%,平均检测一张图像耗时0.10 s。为自然环境下马铃薯叶片病害识别和检测提供较为全面的深度学习算法和模型研究基础。