检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2011年第3期27卷 126-130页

作者：陈艳张漫马文强刘兆祥籍颖中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

准确、可靠的位置信息是进行农业机械自动导航的前提。该文构建了一个基于GPS和机器视觉的多传感器组合导航定位系统。在此系统中,采用GPS获取导航车的绝对位置信息、航向角度和行驶速度;机器视觉通过图像处理获取导航基准线,并得到代... 详细信息

准确、可靠的位置信息是进行农业机械自动导航的前提。该文构建了一个基于GPS和机器视觉的多传感器组合导航定位系统。在此系统中,采用GPS获取导航车的绝对位置信息、航向角度和行驶速度;机器视觉通过图像处理获取导航基准线,并得到代表作物行特征的点;UKF(unscented kalman filter,无迹卡尔曼滤波)滤波器用来对上述传感器获取的信息进行滤波,并以电瓶车为平台,对滤波前后的定位效果进行对比。试验结果表明,使用UKF滤波后的定位精度和稳定性得到了改善,X方向和Y方向标准偏差分别为2.43、0.07m,定位曲线得到了平滑,克服了使用单一传感器进行定位的弊端,能够满足自动导航系统的要求。

关键词：机器视觉 GPS 无迹卡尔曼滤波导航

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基于不同物候期苹果树叶片光谱特征预测果实糖度

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分析化学 2015年第6期43卷 862-870页

作者：张瑶郑立华李民赞肖昌一现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室中国农业大学

苹果糖度是评价苹果品质的重要指标。通过分析苹果开花期、新梢生长期、萌芽开花坐果期、新梢旺长期、花芽分化期和落叶期等6个重要的生理物候期果树叶片的光谱特征,并与最终采集到的对应位置的果实糖度信息进行二维相关运算,获得了果... 详细信息

苹果糖度是评价苹果品质的重要指标。通过分析苹果开花期、新梢生长期、萌芽开花坐果期、新梢旺长期、花芽分化期和落叶期等6个重要的生理物候期果树叶片的光谱特征,并与最终采集到的对应位置的果实糖度信息进行二维相关运算,获得了果树叶片光谱信息中反映果实糖度的敏感谱段,构建了糖度敏感光谱,通过引入计算获得的不同物候期糖度贡献权重,最终构建了带权糖度敏感光谱,并基于该光谱进行了糖度预测。通过对不同物候期的二维相关分析获得了果实糖度敏感谱段(530~570 nm和700~720 nm),经过主成分分析分别获得了不同生理物候期的果叶光谱主成分,利用不同物候期的主成分进行了果实糖度回归分析,量化了某单一时期果树生长对果实糖度的贡献比例,并获得了光合作用强度变化等重要信息。利用各物候期的糖度贡献权重对原始果叶糖度敏感光谱进行变换,最终获得带权果叶糖度敏感光谱,并基于该光谱进行了果实糖度预测。分别建立了基于主成分分析的多元线性回归模型以及基于参数优化的支持向量机回归预测模型,结果显示,利用参数优化的支持向量机回归模型获得了较高的糖度预测精度。其测定系数Rc2为0.9202,RMSEC=0.3892 Brix,预测Rv2达到0.9443,均方根误差是0.5246 Brix。利用不同物候期果叶光谱预测苹果糖度的研究结果进一步揭示了果实糖度的积累过程。

关键词：苹果糖度光谱分析物候期果叶特征光谱支持向量机

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四波段作物冠层分析仪设计

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农业机械学报 2011年第11期42卷 169-173页

作者：李修华张锋李民赞赵瑞娇李树强中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

为解决当前作物氮素分析成本较高、分析过程复杂、分析时间长等问题,设计了一款基于光谱学原理的四波段作物冠层分析仪,通过快速检测作物冠层植被指数预测作物长势。分析仪主要由控制单元和测量单元组成。控制单元只含一个控制器,该控... 详细信息

为解决当前作物氮素分析成本较高、分析过程复杂、分析时间长等问题,设计了一款基于光谱学原理的四波段作物冠层分析仪,通过快速检测作物冠层植被指数预测作物长势。分析仪主要由控制单元和测量单元组成。控制单元只含一个控制器,该控制器作为整个无线传感网络的协调器,负责将各个传感器节点发送的数据进行分类、显示以及存储等,并根据测量结果计算作物营养成分含量。测量单元则由多个光学传感器组成,主要负责光学信号的采集、放大、发送等。每个传感器可以在4个光学波段进行测量,分别是绿色植物可见光主要反射峰550 nm,可见光主要吸收波段650 nm,近红外波段7668、50 nm。标定试验显示光学传感器工作稳定,仪器具有较高的精度。初步玉米田间试验表明,仪器的测量结果与玉米叶片全氮含量的相关系数达到0.884。

关键词：作物长势氮含量植被指数光学传感器

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基于机器视觉和信息融合的邻接苹果分割算法

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农业机械学报 2009年第11期40卷 180-183页

作者：张亚静李民赞刘刚乔军中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

提出了利用亮度和颜色的信息融合来分割邻接苹果的方法。首先使用Lab模型对苹果图像进行分割,然后计算分割后每个区域的面积,并判断其是否为邻接苹果区域。接着在邻接区域内计算亮度信息,利用亮度产生的亮斑对邻接苹果进行分割。这样,... 详细信息

提出了利用亮度和颜色的信息融合来分割邻接苹果的方法。首先使用Lab模型对苹果图像进行分割,然后计算分割后每个区域的面积,并判断其是否为邻接苹果区域。接着在邻接区域内计算亮度信息,利用亮度产生的亮斑对邻接苹果进行分割。这样,在邻接区域以外的部分,亮度信息产生的噪声被Lab模型的信息屏蔽,而邻接区域以内的部分,具有惟一性的亮度信息可以较好分割经Lab模型处理后的邻接苹果。实验表明,此算法对邻接苹果识别非常有效,识别率大于92.89%,而且算法简单快速,平均每幅图片识别时间小于0.5 s。

关键词：苹果机器视觉信息融合图像分割

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基于计算机视觉技术的温室黄瓜叶片营养信息检测

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农业工程学报 2005年第8期21卷 102-105页

作者：张彦娥李民赞张喜杰张建平徐增辉中国农业大学"现代精细农业系统集成研究"教育部重点实验室北京100083

应用计算机视觉技术研究了诊断温室作物营养状态的方法。在日光条件下采集了温室黄瓜叶片图像,然后分别提取了红绿蓝(RGB)三色分量和它们的相对系数rgb,以及色度、饱和度和亮度指标(HSI)。在RGB和HSI颜色模型下分析了各分量与叶片含氮... 详细信息

应用计算机视觉技术研究了诊断温室作物营养状态的方法。在日光条件下采集了温室黄瓜叶片图像,然后分别提取了红绿蓝(RGB)三色分量和它们的相对系数rgb,以及色度、饱和度和亮度指标(HSI)。在RGB和HSI颜色模型下分析了各分量与叶片含氮率、含磷率和含水率之间的相关特性。分析结果表明叶片绿色分量G和色度H分量与氮含量线性相关,可用作利用机器视觉快速诊断作物长势的指标,而其它分量与氮含量没有明显的相关性;颜色各分量与磷含量和水分含量均没有表现出明显相关关系;在对单次数据进行分析和比较时发现在同一光照条件下,绿色分量G和色度H与氮含量之间存在较好的线性相关特性,而当光照条件不同时,对两变量之间的线性关系存在一些影响,需要在进一步的试验研究中通过使用人工光源和系统标定的方法改进,以提高线性回归的精度。

关键词：计算机视觉黄瓜叶片图像处理氮素温室作物

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基于改进Hough变换的农田作物行快速检测算法

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农业机械学报 2009年第7期40卷 163-165,221页

作者：赵瑞娇李民赞张漫刘刚中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

选取苗期农田作为研究对象,采集了包含行栽作物和土壤背景的农田图像,针对现有作物行定位方法易受外界干扰和处理速度较慢的不足,提出将投影法和直接Hough变换法相结合检测作物行的算法。采用2G-R-B法和OTSU法将图像二值化,通过快速中... 详细信息

选取苗期农田作为研究对象,采集了包含行栽作物和土壤背景的农田图像,针对现有作物行定位方法易受外界干扰和处理速度较慢的不足,提出将投影法和直接Hough变换法相结合检测作物行的算法。采用2G-R-B法和OTSU法将图像二值化,通过快速中值滤波算法去除噪声,再利用垂直直方图投影将图像进行水平条划分获取作物垄平均定位点,最后通过Hough变换检测垄定位点,得到作物行中心线。试验结果表明:基于垂直直方图投影的Hough变换检测作物行中心线的算法在保证高定位精度的同时,算法处理速度比直接Hough变换检测法提高了3倍,得到的定位基准线能代表作物行走向。

关键词：作物行检测机器视觉直方图投影 Hough变换

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作物营养智能检测仪设计与试验

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农业机械学报 2013年第S2期44卷 215-219页

作者：钟振江李民赞孙红吴李烜吴倩中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

为了快速无损地检测作物生长期营养含量,设计了一套作物营养智能检测仪。该检测仪由控制器和若干光学传感器节点组成,两者之间通过ZigBee协议通信。其中,光学传感器节点可分别测量中心波长为550、650、766和850 nm的太阳光和作物冠层反... 详细信息

为了快速无损地检测作物生长期营养含量,设计了一套作物营养智能检测仪。该检测仪由控制器和若干光学传感器节点组成,两者之间通过ZigBee协议通信。其中,光学传感器节点可分别测量中心波长为550、650、766和850 nm的太阳光和作物冠层反射光的强度,进而计算光谱反射率和植被指数。应用该仪器检测大田冬小麦叶绿素含量,结果表明应用不同波段组合构建的归一化植被指数与冬小麦冠层叶绿素含量间相关性较比值植被指数高。基于标准白板和太阳光研究了系统的标定方法,相关性分析表明该方法可有效提高归一化植被指数与叶绿素含量之间的相关系数。其中根据550和766 nm计算所求归一化植被指数与SPAD所测叶绿素含量的相关性最高(相关系数为0.693 9),并建立了叶绿素含量线性预测模型,建模精度为0.494,检验模型精度为0.478。

关键词：作物营养智能检测叶绿素含量植被指数 ZigBee

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一种基于图像特征和神经网络的苹果图像分割算法

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光学学报 2008年第11期28卷 2104-2108页

作者：张亚静李民赞乔军刘刚中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

苹果识别是开发苹果采摘机器人的关键环节,利用图像处理技术和神经网络分类器探索苹果图像分割算法。从苹果树图片中选取苹果图像样本和背景图像样本,分别计算这两类图像样本的颜色特征和纹理特征。颜色特征的计算基于RGB色彩模型,纹理... 详细信息

苹果识别是开发苹果采摘机器人的关键环节,利用图像处理技术和神经网络分类器探索苹果图像分割算法。从苹果树图片中选取苹果图像样本和背景图像样本,分别计算这两类图像样本的颜色特征和纹理特征。颜色特征的计算基于RGB色彩模型,纹理特征的计算基于灰度共生矩阵。选取适当的颜色特征(R/B值)和纹理特征(对比度值和相关性值)作为输入节点,利用反向传播神经网络分类器建模,输出值是一个0～1之间的计算值。通过阈值将输出结果分类为苹果或背景。试验结果表明,该算法正确率大于87.6%,对光照的影响不敏感,是一种较为实用的苹果分割算法。

关键词：机器视觉图像分割纹理特征灰度共生矩阵神经网络

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苹果叶片氮素含量快速检测模型

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农业机械学报 2012年第S1期43卷 300-304页

作者：张瑶郑立华李民赞邓小蕾中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

利用UV-2450型光谱分析仪测量苹果叶片光谱反射率,同时在实验室利用凯氏定氮法测量苹果叶片的氮素质量比,建立了适用于便携式检测仪的苹果叶片氮素含量快速检测模型。研究了苹果叶片光谱特性并进行了光谱反射率与氮素的相关性分析,获得... 详细信息

利用UV-2450型光谱分析仪测量苹果叶片光谱反射率,同时在实验室利用凯氏定氮法测量苹果叶片的氮素质量比,建立了适用于便携式检测仪的苹果叶片氮素含量快速检测模型。研究了苹果叶片光谱特性并进行了光谱反射率与氮素的相关性分析,获得了两个氮素敏感波长652 nm和772 nm。同时,利用分段减量精细采样法,构建了350～730 nm与740～880 nm波段内所有两两波段形成的归一化植被指数NDVI,并获取了与氮素含量相关性最高的波段组合(859 nm,364 nm)来构建苹果树NDVI。最后建立了基于苹果树NDVI、652 nm处反射率以及772 nm处反射率的偏最小二乘回归模型,建模精度达到0.904 8,均方根误差为0.159 7,检验模型精度达到0.917,均方根误差为0.283 3。

关键词：苹果叶片氮素含量检测模型植被指数高光谱

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基于自然光照反射光谱的温室黄瓜叶片含氮量预测

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农业工程学报 2004年第6期20卷 11-14页

作者：张喜杰李民赞张彦娥赵朋张建平中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

利用便携式光谱辐射仪测量了自然光照条件下温室黄瓜叶片的光谱反射率,并计算了反射率光谱的一次微分光谱。反射率光谱以及一次微分光谱与叶片含氮量的相关分析表明,温室内光谱特性与叶片含氮量相关性最大的敏感波段分别是505～664nm和... 详细信息

利用便携式光谱辐射仪测量了自然光照条件下温室黄瓜叶片的光谱反射率,并计算了反射率光谱的一次微分光谱。反射率光谱以及一次微分光谱与叶片含氮量的相关分析表明,温室内光谱特性与叶片含氮量相关性最大的敏感波段分别是505～664nm和685～722nm。当利用原始光谱进行分析时,通过变量筛选得到了4个敏感波长,分别是568、596、640和664nm。偏最小二乘回归分析(PLSR)以及归一化颜色指数(NDCI)分析都表明,建模时的相关系数RC>0.800,模型验证时的相关系数RV>0.700。对微分光谱进行的相关分析结果表明,利用单一敏感波长520nm就可获得理想模型,建模时的相关系数为0.880,模型验证时的相关系数为0.787。对比原始光谱的PLSR模型与一阶微分光谱的一元线性回归模型可以得知,原始光谱以及一阶微分光谱都可用于温室内叶片含氮量的预测,而且一阶微分光谱在一些特殊的波长处具有更高的预测能力,这些模型将成为开发便携式作物长势诊断仪器的技术基础。

关键词：近地遥感叶片氮元素含量温室栽培多元回归分析(MLR) 偏最小二乘回归分析(PLSR)

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