检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2019年第B07期50卷 276-282页

作者：康熙张旭东刘刚马丽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 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

针对采用机器视觉技术检测奶牛跛行过程中不易准确、自动定位牛蹄位置的问题,提出一种奶牛牛蹄定位方法。通过对可见光视频中奶牛图像预处理,提取牛蹄二值化图像,研究奶牛行走时空特性,分析牛蹄在图像中的时空变化,提出一种时空差值算法... 详细信息

针对采用机器视觉技术检测奶牛跛行过程中不易准确、自动定位牛蹄位置的问题,提出一种奶牛牛蹄定位方法。通过对可见光视频中奶牛图像预处理,提取牛蹄二值化图像,研究奶牛行走时空特性,分析牛蹄在图像中的时空变化,提出一种时空差值算法,计算连通域最低点坐标,实现对奶牛牛蹄着地位置准确定位;通过分析奶牛行走时牛蹄的运动顺序,对同侧牛蹄位置数据进行提取分类,用于轨迹提取,检测跛行。进行了牛蹄定位试验和跛行检测试验,结果表明,牛蹄定位准确,阈值为20像素时精度达到73.8%,着地位置平均误差达到11.3像素;奶牛跛行检测准确率为93.3%,跛行分类准确率为77.8%。研究结果能较准确定位奶牛自然行走状况下牛蹄位置,可实现奶牛跛行的自动检测。

关键词：奶牛机器视觉跛行图像处理时空变化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

果实采摘机器人设计与导航系统性能分析

引用

农业机械学报 2019年第B07期50卷 8-14页

作者：孙意凡孙建桐赵然李世超张漫李寒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 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

设计了一种果实自动采摘机器人,主要包括自动导航系统、采摘系统、运动系统、控制系统及动力系统。自动导航系统主要包括激光雷达导航和GNSS定位导航,可用于建立地图和规划工作路径;采摘系统通过双目立体视觉相机进行果实识别,再通过由... 详细信息

设计了一种果实自动采摘机器人,主要包括自动导航系统、采摘系统、运动系统、控制系统及动力系统。自动导航系统主要包括激光雷达导航和GNSS定位导航,可用于建立地图和规划工作路径;采摘系统通过双目立体视觉相机进行果实识别,再通过由六自由度机械臂和两指末端执行器(机械手)组成的执行机构抓紧果梗并剪断,完成果实采摘。试验结果表明,设计开发的机器人可以通过激光雷达导航完成室内工作,剪断并抓取果梗的两指末端执行器可适用于多种果实,上位机软件可以完成图像采集、机械臂控制和机器人工作路线图建立等操作。激光雷达导航试验结果表明,在1m/s的行驶速度下,导航绝对误差小于3.5cm,可满足温室果实采摘的需求。

关键词：果实采摘机器人自动导航机械手立体视觉

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

温室传感器技术的研究进展与应用展望

引用

中国农业信息 2020年第3期32卷 1-13页

作者：程涛荆珮沈超张漫李民赞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

【目的】智能温室是设施农业未来的发展趋势,传感技术和物联网技术是智能温室的基础,分析温室传感器技术的研究进展与应用展望很有意义。【方法】温室传感器根据应用领域可划分为环境因素传感器和植物体信息传感器,从传感器的精度、特... 详细信息

【目的】智能温室是设施农业未来的发展趋势,传感技术和物联网技术是智能温室的基础,分析温室传感器技术的研究进展与应用展望很有意义。【方法】温室传感器根据应用领域可划分为环境因素传感器和植物体信息传感器,从传感器的精度、特点、适用范围、发展趋势等方面对两类传感器进行了分析。【结果】环境因素传感器包括光照传感器、空气温湿度传感器、CO传感器和土壤相关的传感器,植物体信息传感器包括植物温度传感器、植物水分传感器和植物营养元素传感器。光照传感器以硅光电池使用最广,空气温度传感器中最具应用前景之一的是半导体PN结型温度传感器,空气湿度传感器中的电阻式、电容式感湿材料都有应用,CO传感器以红外线应用原理为主。在土壤和植物体信息传感器中,光谱学扮演着越来越重要的角色。【结论】未来温室专用传感器领域会进一步细分,土壤和植物体信息传感器继续成为未来的研究热点。温室传感器总体上会朝着体积更小、精度更高、非接触式、实时检测的方向不断发展,传感器的信息融合趋势会愈加明显。传感器和物联网技术在智能温室发展中将会发挥越来越重要的作用。

关键词：温室物联网传感器环境因素植物体信息

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于光饱和影响校正的作物叶绿素分布光谱成像检测

引用

光谱学与光谱分析 2019年第12期39卷 3897-3903页

作者：孙红邢子正乔浪龙耀威高德华李民赞 Qin Zhang 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 Center for Precision&Automated Agricultural System Washington State UniversityProsserWA 99350USA

叶绿素含量是作物光合能力与营养评价的重要指标,因此快速检测作物叶绿素含量与分布可为作物营养动态分析与长势评估提供支持。基于RGB(Red,Green,Blue)和NIR(Near Infrared)多光谱图像的获取,开展玉米作物营养状态分布光谱学成像检测... 详细信息

叶绿素含量是作物光合能力与营养评价的重要指标,因此快速检测作物叶绿素含量与分布可为作物营养动态分析与长势评估提供支持。基于RGB(Red,Green,Blue)和NIR(Near Infrared)多光谱图像的获取,开展玉米作物营养状态分布光谱学成像检测。构建了多光谱图像采集平台获取RGB和NIR图像,研究了基于光饱和校正算法的RGB图像的光饱和校正与NIR图像去噪方法,通过图像的匹配分割,冠层的提取校正,建立了基于冠层图像的作物SPAD值检测模型与分布成图。采集15株玉米植株RGB-NIR图像,并同步获取不同植株,不同位置共68个叶绿素含量指标SPAD值。首先对RGB图像进行光饱和校正,再对NIR图像进行滤波和图像增强,其次对RGB和NIR图像进行了SURF(speeded-up robust features)和RANSAC(random sample consensus)图像匹配,利用RGB图像的颜色特征,采用ExG(Extra Green)和OTSU算法生成分割掩模,对RGB图像和NIR图像进行分割提取,提取图像的R,G,B和NIR分量,利用4阶灰度板进行反射率校正,然后计算作物图像中像素级P SPAD值,并建立图像P SPAD值与叶绿素仪SPAD值的拟合模型,最后绘制作物SPAD分布图。通过HSI(Hue,Saturation,Intensity)彩色模型中的I分量直方图对比去饱和前后光分布范围,以作物SPAD值分布图验证光饱和校正算法对作物叶绿素含量分布检测提升的效果。RGB图像光饱和校正前I分量集中在[140~180]之间,光饱和校正后的RGB图像I分量集中在[85~130]之间,校正了相机成像时产生模糊和RGB图像饱和。对分割后的RGB图像和NIR图像提取R,G,B,NIR分量进行4阶灰度板校正,相关系数分别为0.829,0.828,0.745和0.994,进而生成R,G,B和NIR四波段的反射率伪彩色图像,反射率R NIR>R G>R R>R B。体现了作物的在蓝光和红光区域吸收光,在绿光区域和近红外区域反射光的光谱特性。校正前后的R和NIR分量反射率计算图像P SPAD值拟合叶绿素含量指标SPAD值的模型结果显示,校正前R 2为0.3326,校正后R 2为0.6193,绘制作物的SPAD特征分布图,可为作物的营养动态快速分析与分布检测提供技术支持。

关键词：光饱和校正多光谱分析作物检测叶绿素分布图像处理

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基质根区阻抗谱测量中补偿和耦合方法研究

引用

农业机械学报 2019年第6期50卷 288-298页

作者：王永千赵鹏飞范利锋王子洋黄岚王忠义中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 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 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

根区阻抗谱技术可以很好地展现根区水分、生物量等动态变化。针对相邻激励策略下的基质根区100Hz^2MHz范围内阻抗谱测量中出现的问题,进行总结、分析,并提出了解决方法。进行了延长通道对测量的影响实验,分析对比了单端口网络和双端口... 详细信息

根区阻抗谱技术可以很好地展现根区水分、生物量等动态变化。针对相邻激励策略下的基质根区100Hz^2MHz范围内阻抗谱测量中出现的问题,进行总结、分析,并提出了解决方法。进行了延长通道对测量的影响实验,分析对比了单端口网络和双端口网络补偿策略,实验结果表明,纯基质的测量,单端口网络补偿方法是最佳选择,其步骤简洁且补偿效果显著。通过延长电极长度,使自然条件下阻抗谱可被准确测量的含水率变化范围增大,电极由3mm增长至8mm时,适用的含水率范围从8.35%增大至11.27%,是原有含水率范围的1.35倍,有效地减弱了含水率下降时对电极与基质耦合的影响。分析了不同电极长度下的数据差异以及电极几何参数的影响,结果表明,电极长度变化并未对数据的整体趋势变化造成显著影响。同时,对测量中高频时出现负电阻数据的原因进行了分析探讨。

关键词：阻抗谱基质通道补偿电极耦合负电阻

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于RF-GSO的温室番茄自适应调光系统设计与试验

引用

农业机械学报 2019年第B07期50卷 339-346页

作者：苏战战李莉李文军孟繁佳 SIGRIMIS N A 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 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083 雅典农业大学农业工程系雅典11855

为满足温室番茄光环境的自适应调控,设计了基于RF-GSO(随机森林-萤火虫)模型的温室番茄自适应调光系统,实现温室中温度、CO2浓度、光照强度的实时采集,同时通过无线传感网络将信息传输到温室番茄自适应调光系统软件平台上,该平台可动态... 详细信息

为满足温室番茄光环境的自适应调控,设计了基于RF-GSO(随机森林-萤火虫)模型的温室番茄自适应调光系统,实现温室中温度、CO2浓度、光照强度的实时采集,同时通过无线传感网络将信息传输到温室番茄自适应调光系统软件平台上,该平台可动态显示实时环境参数,并能实现补光灯远程调控。采用RF-GSO算法对温室内番茄理想光照强度进行动态计算,并将其与传感器实测光照强度间的差值作为调控参数,实现温室内番茄光环境的自适应调控。试验结果表明,系统检测的光照强度与温室调光目标值的决定系数R2为0.955,均方根误差为2.168μmol/(m^2·s),系统丢包率为0.417%,说明基于RF-GSO的温室番茄自适应调光系统运行稳定、可靠。

关键词：番茄温室自适应调光随机森林-萤火虫算法无线传感网络

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于EMD的奶牛动态称量算法

引用

农业机械学报 2019年第B07期50卷 305-312页

作者：冯宁宁刘刚张彦娥梅树立杨跚杰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 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

针对目前奶牛动态称量存在的问题,提出了一种基于经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)的动态称量算法。首先,对称量设备采集到的非线性、非平稳振荡信号进行数据预处理,得到有效信号;其次,对有效信号进行初判断,若符合预设... 详细信息

针对目前奶牛动态称量存在的问题,提出了一种基于经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)的动态称量算法。首先,对称量设备采集到的非线性、非平稳振荡信号进行数据预处理,得到有效信号;其次,对有效信号进行初判断,若符合预设条件即为走停状态,利用算术平均法求取均值;若不符合预设条件,则利用EMD算法区分动物的慢速行走、快速行走和剧烈运动行进状态,并计算动态称量值。实验中发现,剧烈运动状态下获取的数据波动很大,需进行滤波后再计算质量。实验结果表明,本文提出的动态称量算法可判断奶牛行进状态,计算得到的动态质量与静态质量相比,走停状态下误差率在0.16%以内,慢速行走、快速行走状态下误差率在1%以内,剧烈运动状态下误差率在1.35%以内。

关键词：奶牛质量经验模态分解动态称量算法振荡信号行进状态

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

鲜切果品新鲜度可见/近红外快速检测装置设计与实验

引用

农业机械学报 2019年第B07期50卷 393-398页

作者：孙红梁媛媛田男吴童李民赞唐芳玉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 西安交通大学自动化学院西安710049

为了适应日益增长的鲜切果品消费需求,基于光谱分析技术和传感器技术,集成微型光谱仪、质量传感器、照度计和树莓派显示屏等电子元器件,设计了一套鲜切果品新鲜度可见光/近红外快速检测装置。硬件系统包括数据采集模块、光源模块、结果... 详细信息

为了适应日益增长的鲜切果品消费需求,基于光谱分析技术和传感器技术,集成微型光谱仪、质量传感器、照度计和树莓派显示屏等电子元器件,设计了一套鲜切果品新鲜度可见光/近红外快速检测装置。硬件系统包括数据采集模块、光源模块、结果输出显示模块和控制器模块,软件实现处理数据、调用分级模型和反馈分级结果等功能。以鲜切苹果为例,采集24个红富士苹果样本在400~820nm波段的光谱反射率,并在室温下分别于0~2h、2.5~8h和8.5~30h3个时间段,对每一个待测样品进行4组光谱数据测量,共获取288个原始样本数据。以切开时长2h为分界线,将苹果样品分为2个等级。利用15点的S-G平滑卷积对反射光谱数据进行平滑处理后,使用核函数为高斯核函数(RBF)的支持向量机建立苹果新鲜度可见/近红外光谱检测分级模型,预测集准确率可达86.81%。该鲜切果品新鲜度可见/近红外快速检测装置可为果品新鲜度或切后存放时长的快速无损检测提供方法与技术支持。

关键词：鲜切果品无损检测可见/近红外光谱装置

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

高光谱成像的马铃薯叶片含水率分布可视化

引用

光谱学与光谱分析 2019年第3期39卷 910-916页

作者：孙红刘宁吴莉郑涛李民赞吴静珠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 北京工商大学食品安全大数据技术北京市重点实验室北京100048

为了快速检测马铃薯叶片的水分含量,并探究受到干旱胁迫时叶片含水率变化情况,利用高光谱成像对马铃薯叶片含水率进行检测和可视化研究。采集71个叶片,用烘干法对叶片水分梯度进行控制,共得到355个样本。使用高光谱分选仪器采集叶片862.... 详细信息

为了快速检测马铃薯叶片的水分含量,并探究受到干旱胁迫时叶片含水率变化情况,利用高光谱成像对马铃薯叶片含水率进行检测和可视化研究。采集71个叶片,用烘干法对叶片水分梯度进行控制,共得到355个样本。使用高光谱分选仪器采集叶片862.9～1 704.2 nm(256个波长)的光谱成像数据,采用称重法测量含水率。利用Sample set partitioning based on joint X-Y distance(SPXY)算法将总样本按照2∶1的比例划分为建模集(240个样本)和验证集(115个样本)。对采集的数据进行光谱特征分析,本文分别用CA和RF两种算法,各筛选得到15个特征波长。基于CA筛选出相关系数高于0.96的15个波长分别为1 406.82, 1 410.12, 1 403.62, 1 413.32, 1 416.62, 1 419.82, 1 400.32, 1 423.12, 1 426.32, 1 429.62, 1 432.82, 1 436.12, 1 439.32, 1 442.52和1 445.8 nm。基于RF算法筛选被选概率高于0.3的15个特征波长,按照被选择概率值从大到小排列,分别为1 071.62, 1 041.12, 1 222.52, 1 465.22, 1 397.02, 1 449.02, 1 034.32, 1 523.22, 976.42, 1 172.52, 979.82, 1 165.82, 1 037.72, 1 426.32和869.8 nm。用CA和RF算法筛选到的特征波长建立PLSR模型,分别记为CA-PLSR模型和RF-PLSR模型。利用高精度模型检测结果,对马铃薯叶片含水率进行可视化分析,首先计算马铃薯叶片图像每个像素点的含水率,得到灰度图像,然后对灰度图像进行伪彩色变换,绘制出叶片含水率可视化彩色图像。为了体现马铃薯叶片烘干处理中含水率变化进程,用HSV彩色模型对样本叶片的伪彩色图像进行分割,获得分割图像结果,显示出在某含水率区间的叶片面积比例。结果显示, CA算法选取的15个波长均在1 400.3～1 450.0 nm范围内, CA-PLSR模型的建模精度(R■)为0.975 5、建模集均方根误差(RMSEC)为2.81%,验证集精度(R■)为0.933 2、验证集均方根误差(RMSEV)为2.31%。RF算法选取的特征波长分布范围较CA法选取范围广,具有局部"峰谷"特性,且RF-PLSR模型的建模集精度(R■)为0.983 2、 RMSEC为2.32%,验证集精度(R■)为0.947 1、 RMSEV为2.15%。选取RF-PLS模型计算马铃薯每个像素点的含水率,得到伪彩色变换图像,观察可知随着烘干时间的增加含水率逐渐下降;并能够从叶片结构角度看到,随着水分胁迫的加强,叶片从边缘开始失水,逐渐向叶片中间蔓延,其中叶茎和叶脉的含水率较其他部位高。计算得到叶片伪彩色图像中含水率大于90%, 80%和70%的像素点占整个叶片图像的比例。利用高光谱成像技术可以实现马铃薯叶片的含水率检测与分布可视化表达,为监测马铃薯生长状况以及叶片含水率分析提供新的理论根据。

关键词：含水率马铃薯叶片高光谱成像图像分割可视化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

马铃薯冠层光谱响应特征参数优化与生长期判别

引用

光谱学与光谱分析 2019年第6期39卷 1870-1877页

作者：孙红刘宁邢子正张智勇李民赞吴静珠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 北京工商大学食品安全大数据技术北京市重点实验室北京100048

快速判别马铃薯作物的生长进程是指导田间关键生长期科学水肥管理的重要依据。研究在马铃薯发棵期(M1)、块茎形成期(M2)、块茎膨大期(M3)和淀粉积累期(M4)四个关键生长期,利用ASD便携式光谱仪采集80个样本区的314组作物冠层反射率数据,... 详细信息

快速判别马铃薯作物的生长进程是指导田间关键生长期科学水肥管理的重要依据。研究在马铃薯发棵期(M1)、块茎形成期(M2)、块茎膨大期(M3)和淀粉积累期(M4)四个关键生长期,利用ASD便携式光谱仪采集80个样本区的314组作物冠层反射率数据,并同步采集叶片测定叶绿素含量。在光谱数据预处理后,分析了马铃薯不同生长期的光谱反射率变化特征,并初步选取了光谱“峰谷”响应参数,提出了一种基于方差分析与变量减少组合的光谱参数筛选算法(variance analysis combined with variable reduction,VACVR)用于明确光谱学响应的优化指标,采用Kennard-Stone(K-S)法划分样本集,最终基于支持向量机(support vector machine,SVM)方法建立马铃薯关键生长期判别模型。针对光谱数据,首先使用变量标准化(standard normalized variable,SNV)进行光谱预处理,在定性分析了随着生长期的推进马铃薯冠层反射特征的变化趋势的基础上,基于作物生长期动态光谱学响应与峰谷特性选取14个参数,包括:8个位置参数、2个面积参数、4个植被指数参数。采用K-S算法将样本按照3∶1划分为训练集(240个样本)和测试集(74个样本)。分析马铃薯不同生长期冠层反射光谱发现,随生长期的推进冠层光谱存在差异性:即在400~500和740~880 nm范围内,光谱反射率呈降低趋势;在530~640和910~960 nm范围内,反射率呈升高趋势;在530~640 nm范围内,M2和M3生长期的平均光谱非常接近,M4生长期的平均光谱与其他三个生长期的差别较大。叶绿素平均含量随生长期的进程,从M1(28.12 mg·L^-1)到M2(31.04 mg·L^-1)增加,在M2生长期达到最大值,之后M3(22.00 mg·L^-1)和M4(15.36 mg·L^-1)依次减少。光谱响应参数随着生长期的进程,绿峰位置Lg和红谷位置Lr逐渐红移,红边位置Lre逐渐蓝移;蓝边面积A be逐渐增大,红边面积A re逐渐减小;红边面积与蓝边面积比值依次呈现减小趋势。根据VACVR算法筛选10个敏感光谱响应参数,建立SVM判别模型,训练集判别率为100%,测试集判别率为94.59%,该模型可在判别马铃薯的生长期的基础上为田间管理决策提供支持。

关键词：马铃薯作物光谱特征参数优化生长期判别

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：