农田信息采集车设计与试验 被引量：4

1

作者 姚照胜 刘涛 +3 位作者 刘升平 邓国强 武威 孙成明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期236-242,共7页

针对传统农业物联网系统存在传感器少、投入成本高、建设周期长和对环境不友好等问题,设计了一种可移动式农田信息智能采集车。利用Matlab仿真对关键部件机械臂的构成和运行情况进行了分析和模拟,对采集车进行了小麦田间性能测试。结果... 针对传统农业物联网系统存在传感器少、投入成本高、建设周期长和对环境不友好等问题,设计了一种可移动式农田信息智能采集车。利用Matlab仿真对关键部件机械臂的构成和运行情况进行了分析和模拟,对采集车进行了小麦田间性能测试。结果显示,采集车整体设计合理,车辆通过性强,越障最大倾斜角达30°,最大遥控距离45m,获取图像清晰。将传感器采集的数据与常用高精度仪器测量结果进行了比对,农田信息采集车所采集温度、湿度、光照强度、CO2浓度、风速、土壤温度和土壤湿度与高精度仪器设备所测数据的相关系数均大于0. 90,单个采样点平均采集时间为45 s,数据采集满足需求。该采集车可实现定时、定点大范围获取田间数据的功能,能够替代传统物联网系统或对其进行补充。 展开更多

关键词 采集车 农田信息 智能采集 物联网系统 图像获取

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盐胁迫对作物生长的影响与监测技术研究 被引量：3

2

作者 刘映雪 武威 +3 位作者 姚照胜 剧成欣 刘涛 孙成明 《中国农机化学报》 北大核心 2021年第6期208-214,共7页

为明确盐胁迫对作物生长发育的影响及相应的监测技术,以盐土区作物为研究对象,综述盐胁迫对作物形态、生理性状以及产量及品质等方面的影响,以及常用的监测技术,如高光谱技术,无人机监测技术以及卫星遥感监测技术等,分析盐土区作物研究... 为明确盐胁迫对作物生长发育的影响及相应的监测技术,以盐土区作物为研究对象,综述盐胁迫对作物形态、生理性状以及产量及品质等方面的影响,以及常用的监测技术,如高光谱技术,无人机监测技术以及卫星遥感监测技术等,分析盐土区作物研究存在抗盐碱的作物品种相对缺乏,盐碱地的改良技术有待完善,监测所用传感器比较单一,监测手段不够丰富等问题,并对未来的发展应用进行展望。 展开更多

关键词 作物生长 盐胁迫 生理性状 形态特征 高光谱监测 无人机监测

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不同麦苗分布对小麦单株生长发育的影响 被引量：1

3

作者 史双月 王瑞 +4 位作者 姚照胜 张伟军 刘涛 李冬双 孙成明 《扬州大学学报（农业与生命科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期74-81,134,共9页

通过设置不同穴距和穴播苗数的小区试验,从小麦单株的根系活力、根系形态、地上部形态、SPAD值和氮素含量及单位面积产量对不同麦苗分布下小麦群体构建及单株生长发育差异进行分析。结果表明:①在H2处理(穴距为9cm)时小麦的根系活力最大... 通过设置不同穴距和穴播苗数的小区试验,从小麦单株的根系活力、根系形态、地上部形态、SPAD值和氮素含量及单位面积产量对不同麦苗分布下小麦群体构建及单株生长发育差异进行分析。结果表明:①在H2处理(穴距为9cm)时小麦的根系活力最大,且在不同的穴苗数之间趋势一致,而穴苗数为3~4时最为适宜。②在H1处理(穴距为6cm)时小麦的根长最长,H2处理根系平均直径最大,H3处理(穴距为12cm)的根系表面积最大,不同处理间均为穴苗数3~4的结果最优。③小麦株高在生育中后期以H3处理最高,不同处理间均随着穴苗数的增多而增加;平均茎粗在不同时期以H3处理最高,不同处理间均随着穴苗数的增加而减少;单株叶面积在不同时期以H3处理最高,不同穴苗数间以穴苗数3~4的结果最优;单株干物重随着穴距的增大而增大,随着穴苗数的增加而减少。④不同处理下SPAD值和氮素含量的趋势一致,均随着穴距的增大而增大,随着穴苗数的增加而减少。⑤在不同处理下,随着播种密度的增加,穗数随之增加,而穗粒数和千粒重则与其呈负相关。 展开更多

关键词 小麦 播种密度 根系活力 单株形态 氮素含量

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基于无人机图像颜色与纹理特征的小麦不同生育时期生物量估算(英文) 被引量：4

4

作者 戴冕 杨天乐 +2 位作者 姚照胜 刘涛 孙成明 《智慧农业（中英文）》 2022年第1期71-83,共13页

为实现小麦生物量田间快速无损监测,开展基于不同密度、氮肥和品种处理的田间试验,应用无人机获取小麦越冬前期、拔节期、孕穗期和开花期4个时期的RGB图像,通过影像处理获取小麦颜色指数和纹理特征参数,并同时期通过田间取样获取小麦生... 为实现小麦生物量田间快速无损监测,开展基于不同密度、氮肥和品种处理的田间试验,应用无人机获取小麦越冬前期、拔节期、孕穗期和开花期4个时期的RGB图像,通过影像处理获取小麦颜色指数和纹理特征参数,并同时期通过田间取样获取小麦生物量;分析不同颜色指数和纹理特征参数与小麦生物量的关系,筛选出适合小麦生物量估算的颜色和纹理特征指数。结果表明,不同时期图像颜色指数和小麦生物量均有较高的相关性,且大部分达到极显著相关水平;图像纹理特征指数与小麦生物量的相关性较差,只有少数指标达到显著或极显著相关水平。基于上述结果,研究利用相关性最高的颜色指数或颜色指数与纹理特征指数结合构建小麦不同生育时期的生物量估算模型,并通过独立的实测生物量数据对模型进行了验证,模型模拟值与实测值之间的相关性均达到了极显著水平(P<0.01),RMSE均较小。其中,颜色指数模型在4个时期的R2分别为0.538、0.631、0.708和0.464,RMSE分别为27.88、516.99、868.26和1539.81 kg/ha。而颜色和纹理指数结合的模型在4个时期的R2分别为0.571、0.658、0.753和0.515,RMSE分别为25.49、443.20、816.25和1396.97 kg/ha,说明模型估算的结果是可靠的,且精度较高。同时结合无人机图像颜色和纹理特征指数的小麦生物量估测模型的效果要优于单一颜色指数模型。研究可为小麦田间长势实时监测与生物量估算提供新的手段。 展开更多

关键词 小麦 无人机图像 颜色指数 纹理特征指数 生物量 纹理指数

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基于信息技术的水稻病害识别与检测研究进展 被引量：2

5

作者 周驰燕 朱宇涵 +3 位作者 姚照胜 杨俊 刘涛 孙成明 《现代农业科技》 2019年第7期111-113,共3页

水稻病害是影响水稻产量及品质的重要因素,开展水稻病害识别与检测研究对推动水稻高产、优质、高效发展具有重要意义。本文从图像技术、光谱技术及不同算法等方面总结了水稻常见病害的识别与检测方法,分析了不同方法的基本原理及应用效... 水稻病害是影响水稻产量及品质的重要因素,开展水稻病害识别与检测研究对推动水稻高产、优质、高效发展具有重要意义。本文从图像技术、光谱技术及不同算法等方面总结了水稻常见病害的识别与检测方法,分析了不同方法的基本原理及应用效果,并对存在的问题和研究展望进行了探讨,以期为病害识别研究提供借鉴。 展开更多

关键词 水稻病害 图像 光谱 识别

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三维传感器Kinect在农业领域的应用与发展 被引量：6

6

作者 陈晨 刘涛 +5 位作者 武威 陈雯 李瑞 周彤 姚照胜 孙成明 《江苏农业科学》 2018年第8期11-14,共4页

随着信息技术的不断发展,三维传感器也得到了越来越多的应用,其中微软公司推出的Kinect传感器受到了各个领域研究人员的关注,使Kinect在计算机视觉与控制、医疗、教育、电子商务等领域都有很好的应用。本文介绍Kinect设备的组成及其工... 随着信息技术的不断发展,三维传感器也得到了越来越多的应用,其中微软公司推出的Kinect传感器受到了各个领域研究人员的关注,使Kinect在计算机视觉与控制、医疗、教育、电子商务等领域都有很好的应用。本文介绍Kinect设备的组成及其工作原理,并阐述其在农业领域的应用现状,包括在农作物上的监测与记录、农业机器人视觉系统和作物三维形态生长模型的重建等,分析Kinect设备的优点与不足。最后,对Kinect在农业领域的应用进行展望。通过对Kinect的介绍与分析,从而发掘其在农业方面的应用潜力,为三维成像技术在农业领域的进一步发展提供参考。 展开更多

关键词 三维成像 三维传感器Kinect 优点评价 存在不足 农业 智能监测 深度相机 农作物 农业机器人

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基于无人机图像的小麦主要生育时期LAI估算 被引量：3

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作者 周恺 周彤 +6 位作者 丁峰 丁大伟 武威 姚照胜 刘涛 霍中洋 孙成明 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期89-97,共9页

LAI是表征作物生长状况的重要指标之一。为了快速无损监测小麦LAI,设置了3个密度和4个氮肥水平以形成不同的小麦生长群体,利用无人机搭载的RGB相机获取田间图像,并同步取样测定LAI。在小麦越冬期、返青期、拔节期、开花期和灌浆期选取R... LAI是表征作物生长状况的重要指标之一。为了快速无损监测小麦LAI,设置了3个密度和4个氮肥水平以形成不同的小麦生长群体,利用无人机搭载的RGB相机获取田间图像,并同步取样测定LAI。在小麦越冬期、返青期、拔节期、开花期和灌浆期选取R、G、B构建的9种颜色特征指数,与实测的LAI进行相关性分析。结果表明,在小麦生长前期(越冬期、返青期),颜色指数与LAI的相关性均较弱,而到了生育后期(拔节期、开花期、灌浆期),所有颜色指数与LAI的相关性均达到了极显著水平。选出常用的指数、线性、对数、多项式和幂函数等模型中R 2最大的作为最终的估算模型,用以估算拔节期、开花期、灌浆期这三个时期的小麦LAI。通过实测的LAI对估算模型的验证,模型可靠且准确率较高。上述结果为作物田间LAI快速测量提供了新的手段。 展开更多

关键词 小麦 无人机 RGB图像 LAI 估算模型

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几种常见作物模型的研究进展及其参数优化 被引量：3

8

作者 周彤 刘涛 +5 位作者 武威 陈雯 陈晨 李瑞 姚照胜 孙成明 《上海农业学报》 CSCD 2017年第4期152-159,共8页

随着信息技术的迅速发展,"数字农业"已成为现代农业发展的热点,作物模型作为"数字农业"的核心,已经得到越来越广泛地应用。根据实际情况,选择合适的模型;通过信息化手段,获取更为优化的参数,可以为农业生产提供更... 随着信息技术的迅速发展,"数字农业"已成为现代农业发展的热点,作物模型作为"数字农业"的核心,已经得到越来越广泛地应用。根据实际情况,选择合适的模型;通过信息化手段,获取更为优化的参数,可以为农业生产提供更好的模拟与预测。以作物模型ORYZA 2000、CERES、DNDC、Aqua Crop、APSIM以及CCSODS为例,介绍了其起源与发展,分析其原理、结构组成和研究应用,归纳各模型的参数,并从手动获取与自动获取两个方面总结了各模型的输入参数。最后展望了作物模型可以在两个方面进行优化,一是作物模型与栽培优化原理结合,二是作物模型与"3S"技术结合。通过对模型的概述及参数的总结,为作物模型的选择和优化提供依据。 展开更多

关键词 作物模型 参数优化 栽培优化原理 “3S”技术

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农业图像监测技术的应用与展望 被引量：6

9

作者 李瑞 刘涛 +3 位作者 武威 陈雯 姚照胜 孙成明 《中国农机化学报》 2016年第12期168-173,共6页

随着农业信息技术的发展,农业生产的智能化与科学化受到越来越多的重视,其中通过智能化监测设备获取作物生长信息已成为主要发展方向。因此,学习和掌握不同监测设备的技术特点对获取农业信息是十分重要。本文分别介绍红外热成像技术和... 随着农业信息技术的发展,农业生产的智能化与科学化受到越来越多的重视,其中通过智能化监测设备获取作物生长信息已成为主要发展方向。因此,学习和掌握不同监测设备的技术特点对获取农业信息是十分重要。本文分别介绍红外热成像技术和数码图像技术在农业上的应用,其中较为详细的阐述红外热成像技术在农作物生长长势、病虫害防治、品质的无损检测和农业生产自动化等方面的应用,分析总结两种成像技术在实际应用中的利弊,并进行讨论和展望,以期为智能监测设备的选择与应用提供依据。 展开更多

关键词 红外热成像 数码图像 农作物 多元信息融合

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基于图像分析技术的小麦叶面积指数智能估算 被引量：1

10

作者 杨天东 姚远 +7 位作者 陈雯 刘涛 武威 周彤 李瑞 陈晨 姚照胜 孙成明 《农业网络信息》 2017年第5期86-89,共4页

小麦是我国主要的粮食作物之一,合理估算小麦叶面积指数(LAI)对指导生产具有积极意义。该研究利用图像处理技术分析拔节期小麦数码图像颜色特征参数与LAI的变化趋势,通过Pearson相关性分析确定NDIG、GMR、ExG和NDIGR参数可以作为估算小... 小麦是我国主要的粮食作物之一,合理估算小麦叶面积指数(LAI)对指导生产具有积极意义。该研究利用图像处理技术分析拔节期小麦数码图像颜色特征参数与LAI的变化趋势,通过Pearson相关性分析确定NDIG、GMR、ExG和NDIGR参数可以作为估算小麦LAI的较优参数,并利用多元线性逐步回归分析的方法建立小麦LAI的适宜估算模型。结果表明:以GMR和ExG参数结合建立的小麦LAI估算模型拟合效果较好,R^2=0.9790**,达到极显著水平;利用重复试验获取的实测小麦LAI数据对估算模型进行检验,R^2=0.9301**,RMSE为0.9535,说明该方法是可行的,可以为小麦LAI的智能估算研究提供参考。 展开更多

关键词 小麦 图像处理 拔节期 叶面积指数 智能估算

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不同土壤表面结构对小麦生长发育及产量的影响 被引量：1

11

作者 周煜庄 王瑞 +3 位作者 姚照胜 张伟军 刘涛 孙成明 《作物杂志》 北大核心 2022年第2期127-133,共7页

为明确不同土壤表面结构对小麦生长发育的影响,通过人工筛土配置8个等级(Ⅰ~Ⅷ)土壤表面结构,分析土壤表面结构对小麦生长发育及产量的影响。结果表明,在等级Ⅰ~Ⅲ的土壤表面结构下,密播时产量分别为6718.54、7375.04和8109.96kg/hm^(2)... 为明确不同土壤表面结构对小麦生长发育的影响,通过人工筛土配置8个等级(Ⅰ~Ⅷ)土壤表面结构,分析土壤表面结构对小麦生长发育及产量的影响。结果表明,在等级Ⅰ~Ⅲ的土壤表面结构下,密播时产量分别为6718.54、7375.04和8109.96kg/hm^(2),疏播时产量分别为5997.34、6822.02和7789.55kg/hm^(2),均匀播种时产量分别为7267.31、7933.88和8570.04kg/hm^(2),说明过密或过疏播种均不利于小麦产量的形成,均匀播种有利于小麦高产高效群体的构建,产量最高。在等级Ⅳ~Ⅷ的土壤表面结构下,密播有利于小麦高产,疏播条件下小麦产量最低。根系活力、总茎蘖数、叶面积指数、相对叶绿素含量(SPAD)和氮素积累量等指标在等级Ⅲ和Ⅳ的土壤表面结构下表现较好。根系总长度、株高和单株干物质重等指标在等级Ⅲ~Ⅳ的土壤表面结构下表现较好。与其他等级耕地表面结构相比,根活力、根系形态、群体质量指标和产量等数据表明等级Ⅲ~Ⅳ的耕地表面结构有利于小麦生长发育,同时为构建高产高效群体奠定基础。 展开更多

关键词 小麦 土壤表面结构 根系 群体质量 产量

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渍害对小麦生长的影响及渍害监测技术研究进展 被引量：3

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作者 李庆禄 陈天星 +5 位作者 刘涛 武威 姚照胜 孙成明 霍中洋 剧成欣 《东北农业科学》 2022年第2期25-29,共5页

小麦渍害是指土壤水分达到饱和,造成空气不足、土壤通透性差、排水不畅,土壤表层水位过高而对小麦正常生长发育所产生的危害,对小麦产量与品质易造成较大影响。本文从水分胁迫、气体胁迫和离子胁迫三个方面分析了渍害产生的原因;从根系... 小麦渍害是指土壤水分达到饱和,造成空气不足、土壤通透性差、排水不畅,土壤表层水位过高而对小麦正常生长发育所产生的危害,对小麦产量与品质易造成较大影响。本文从水分胁迫、气体胁迫和离子胁迫三个方面分析了渍害产生的原因;从根系、叶片、产量和营养品质四个方面阐述了渍害对小麦生长的影响;从图像处理技术、作物模型和遥感技术三个方面归纳了渍害的监测方法;从多方面提供了渍害的防御建议;并对未来小麦渍害的研究进行了展望,以期为小麦渍害预警、减灾防御和减产评估提供参考。 展开更多

关键词 小麦 渍害 危害 监测 防御

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