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基于弱监督数据集的猪只图像实例分割
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作者 王海燕 江烨皓 +2 位作者 黎煊 马云龙 刘小磊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期255-265,共11页
在智慧养殖研究中,基于深度学习的猪只图像实例分割方法,是猪只个体识别、体重估测、行为识别等下游任务的关键。为解决模型训练需要大量的逐像素标注图像,以及大量的人力和时间成本的问题,采用弱监督猪只分割策略,制作弱监督数据集,提... 在智慧养殖研究中,基于深度学习的猪只图像实例分割方法,是猪只个体识别、体重估测、行为识别等下游任务的关键。为解决模型训练需要大量的逐像素标注图像,以及大量的人力和时间成本的问题,采用弱监督猪只分割策略,制作弱监督数据集,提出一种新的特征提取骨干网络RdsiNet:首先在ResNet-50残差模块基础上引入第2代可变形卷积,扩大网络感受野;其次,使用空间注意力机制,强化网络对重要特征的权重值;最后引入involution算子,借助其空间特异性和通道共享性,实现加强深层空间信息、将特征映射同语义信息连接的功能。通过消融实验和对比实验证明了RdsiNet对于弱监督数据集的有效性,实验结果表明其在Mask R-CNN模型下分割的mAP_(Semg)达到88.6%,高于ResNet-50、GCNet等一系列骨干网络;在BoxInst模型下mAP_(Semg)达到95.2%,同样高于ResNet-50骨干网络的76.7%。而在分割图像对比中,使用RdsiNet骨干网络的分割模型同样具有更好的分割效果:在图像中猪只堆叠情况下,能更好地分辨猪只个体;使用BoxInst训练的模型,测试图像中掩码具有更高的精细度,这更有利于开展下游分析。 展开更多
关键词 猪只 弱监督实例分割 空间注意力机制 involution算子
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基于局部红外图像的种猪核心温度反演
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作者 徐迪红 韩宏鑫 +2 位作者 刘小磊 赵书红 黎煊 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期57-62,共6页
为了获取种猪的核心体温,收集大白猪、长白猪、大白×长白二元杂3个品种共108头母猪样本,使用手持式红外热像仪获取种猪眼睛、耳根、脖子、肩部、前背、后背、臀尖、尾根、外阴、臀部、腹部共11个部位的红外图像信息;通过温度、湿... 为了获取种猪的核心体温,收集大白猪、长白猪、大白×长白二元杂3个品种共108头母猪样本,使用手持式红外热像仪获取种猪眼睛、耳根、脖子、肩部、前背、后背、臀尖、尾根、外阴、臀部、腹部共11个部位的红外图像信息;通过温度、湿度、风速传感器获取相应猪场的环境信息。利用基于5×4嵌套交叉验证对数据进行样本集划分,并采用标准化及独热编码方式对数据进行预处理,分别建立基于红外图像技术的种猪核心温度与局部红外图像及环境因素的最小二乘支持向量机(LSSVR)、支持向量机、随机森林以及岭回归定量分析模型。通过验证确定LSSVR模型为表现最优的模型,模型决定系数R2为0.639,RMSE、MAE分别为0.133、0.110℃。为了提升模型拟合效果,增加了猪品种、妊娠时间、是否发情以及采集时段(上、下午)4个可能的影响因素,结果显示,除了种猪品种对模型结果没有贡献,其他因素使模型R2分别提高了4%、8%、10%,最终模型R2为0.773,RMSE、MAE分别为0.106、0.09℃。表明增加妊娠时间、是否发情以及采集时段(上、下午)3个因素,可以明显地增强模型的拟合度,模型更加精确,可作为种猪核心温度反演的一个因素。 展开更多
关键词 种猪体温 红外热成像 独热编码 快速检测 智慧养殖
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基于连续语音识别技术的猪连续咳嗽声识别 被引量:21
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作者 黎煊 赵建 +3 位作者 高云 刘望宏 雷明刚 谭鹤群 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期174-180,共7页
针对现有基于孤立词识别技术的猪咳嗽声识别存在识别声音种类有限,无法反映实际患病猪连续咳嗽的问题,该文提出了基于双向长短时记忆网络-连接时序分类模型(birectional long short-termmemory-connectionist temporal classification,B... 针对现有基于孤立词识别技术的猪咳嗽声识别存在识别声音种类有限,无法反映实际患病猪连续咳嗽的问题,该文提出了基于双向长短时记忆网络-连接时序分类模型(birectional long short-termmemory-connectionist temporal classification,BLSTM-CTC)构建猪声音声学模型,进行猪场环境猪连续咳嗽声识别的方法,以此进行猪早期呼吸道疾病的预警和判断。研究了体质量为75 kg左右长白猪单个咳嗽声样本的持续时间长度和能量大小的时域特征,构建了声音样本持续时间在0.24~0.74 s和能量大于40.15 V^2·s的阈值范围。在此阈值范围内,利用单参数双门限端点检测算法对基于多窗谱的心理声学语音增强算法处理后的30 h猪场声音进行检测,得到222段试验语料。将猪场环境下的声音分为猪咳嗽声和非猪咳嗽声,并以此作为声学模型建模单元,进行语料的标注。提取26维梅尔频率倒谱系数(Mel frequency cepstral coefficients,MFCC)作为试验语段特征参数。通过BLSTM网络学习猪连续声音的变化规律,并利用CTC实现了端到端的猪连续声音识别系统。5折交叉验证试验平均猪咳嗽声识别率达到92.40%,误识别率为3.55%,总识别率达到93.77%。同时,以数据集外1 h语料进行了算法应用测试,得到猪咳嗽声识别率为94.23%,误识别率为9.09%,总识别率为93.24%。表明基于连续语音识别技术的BLSTM-CTC猪咳嗽声识别模型是稳定可靠的。该研究可为生猪健康养殖过程中猪连续咳嗽声的识别和疾病判断提参考。 展开更多
关键词 信号处理 声音信号 识别 生猪产业 连续咳嗽声 双向长短时记忆网络-连接时序分类模型 声学模型
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基于深度信念网络的猪咳嗽声识别 被引量:27
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作者 黎煊 赵建 +3 位作者 高云 雷明刚 刘望宏 龚永杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期179-186,共8页
为了在生猪养殖产生呼吸道疾病的初期,通过监测猪咳嗽声进行疾病预警,提出了基于深度信念网络(DBN)对猪咳嗽声进行识别的方法。以长白猪咳嗽、打喷嚏、吃食、尖叫、哼哼、甩耳朵等声音为研究对象,利用基于多窗谱的心理声学语音增强算法... 为了在生猪养殖产生呼吸道疾病的初期,通过监测猪咳嗽声进行疾病预警,提出了基于深度信念网络(DBN)对猪咳嗽声进行识别的方法。以长白猪咳嗽、打喷嚏、吃食、尖叫、哼哼、甩耳朵等声音为研究对象,利用基于多窗谱的心理声学语音增强算法和单参数双门限端点检测对猪声音进行预处理,实现猪声音信号的去噪和有效信号检测。基于时间规整算法提取300维短时能量和720维梅尔频率倒谱系数(MFCC)组合成1020维特征参数,将该组合特征参数作为DBN学习和识别数据集,选定3隐层神经元个数分别为42、17和7,构建网络结构为1020-42-17-7-2的5层深度信念网络猪咳嗽声识别模型。通过5折交叉实验验证,基于DBN的猪咳嗽声识别率和总识别率均达到90%以上,误识别率不超过8.07%,最优组猪咳嗽声识别率达到94.12%,误识别率为7.45%,总识别率达到93.21%。进一步基于主成分分析法(PCA)提取1020维特征参数98.01%主成分得到479维特征参数,通过5折交叉实验验证,猪咳嗽声识别率和总识别率相对降维前均有所提高,误识别率有所降低,最优组猪咳嗽声识别率达到95.80%,误识别率为6.83%,总识别率达到94.29%,实验结果表明所建模型是有效可行的。 展开更多
关键词 生猪 咳嗽 深度信念网络 特征参数 识别
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具有长时延和异步时钟的网络控制系统的故障检测 被引量:4
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作者 黎煊 吴晓蓓 +1 位作者 胡维礼 樊卫华 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期172-177,182,共7页
针对一类同时存在长时延和异步采样时钟的网络控制系统,假定其可能发生的故障,设计了系统的具有时延补偿功能的鲁棒H∞状态观测器,对其进行故障检测。当系统正常时,将观测器系统建模为一类具有不确定性的离散线性切换系统,基于该模型,... 针对一类同时存在长时延和异步采样时钟的网络控制系统,假定其可能发生的故障,设计了系统的具有时延补偿功能的鲁棒H∞状态观测器,对其进行故障检测。当系统正常时,将观测器系统建模为一类具有不确定性的离散线性切换系统,基于该模型,利用线性矩阵不等式(LMIs)方法给出了系统鲁棒稳定性条件和H∞性能指标的求解方法;当系统发生故障时,观测器残差能够迅速发生跳变,从而检测出故障的发生。仿真示例验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 故障检测 异步时钟 切换系统 长时延
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具有长时延和丢包的网络控制系统的故障检测 被引量:4
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作者 黎煊 吴晓蓓 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第33期221-223,231,共4页
针对同时具有网络诱导时延和数据包丢失的异步时钟网络控制系统,假设数据包丢失率一定,网络诱导时延大于一个采样周期,根据执行器接收数据包的情况,设计了系统的故障观测器,将其建模为具有事件率约束的异步动态系统,基于该模型进行了稳... 针对同时具有网络诱导时延和数据包丢失的异步时钟网络控制系统,假设数据包丢失率一定,网络诱导时延大于一个采样周期,根据执行器接收数据包的情况,设计了系统的故障观测器,将其建模为具有事件率约束的异步动态系统,基于该模型进行了稳定性分析,当条件满足时,整个系统是指数稳定的。在此基础上研究了系统的故障检测,当系统发生故障时,观测器残差能够迅速发生跳变,从而检测出故障的发生。仿真示例验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 故障检测 切换系统 长时延 丢包
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不确定短时延网络控制系统的故障检测 被引量:1
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作者 黎煊 李军 吴晓蓓 《控制工程》 CSCD 2008年第S1期213-216,共4页
针对远程被控对象为线性模型,且网络诱导时延小于一个采样周期的一类网络控制系统(NCS),假设可能发生执行器故障,对系统进行故障检测。将随机时延对系统的影响转化为未知有界条件下的不确定项,建立了系统的离散数学模型。按照时延补偿... 针对远程被控对象为线性模型,且网络诱导时延小于一个采样周期的一类网络控制系统(NCS),假设可能发生执行器故障,对系统进行故障检测。将随机时延对系统的影响转化为未知有界条件下的不确定项,建立了系统的离散数学模型。按照时延补偿策略设计了系统的故障观测器,并基于Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式理论,推导出了整个观测器系统全局渐近稳定的充分条件。仿真例子验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 短时延 稳定性 故障检测
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以学生为主体 基于开放实验基地 培养现代农业创新人才 被引量:1
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作者 黎煊 龙长江 +1 位作者 高云 宗望远 《湖北农机化》 2016年第3期56-58,共3页
培养创新人才是社会发展的需求,更是当前高等教育的首要任务。本文结合笔者华中农业大学工学院开放实验基地运行情况,论述了华中农业大学培养学生创新能力和实践能力的具体方法。实践证明,该方法能够有效促进学生创新能力的培养。
关键词 开放实验基地 农业 创新人才
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基于电子设计竞赛的农业院校创新人才培养研究——以华中农业大学为例 被引量:1
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作者 黎煊 高云 《宁夏农林科技》 2012年第6期145-146,共2页
结合华中农业大学组织和培训大赛的实际工作经验,论述了培养学生创新能力和实践能力的具体方法。实践证明,该方法能够有效促进学生创新能力的培养。
关键词 电子设计竞赛 创新人才 农业院校
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基于深度学习的群猪图像实例分割方法 被引量:46
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作者 高云 郭继亮 +3 位作者 黎煊 雷明刚 卢军 童宇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期179-187,共9页
群养饲喂模式下猪群有聚集在一起的习性,特别是躺卧时,当使用机器视觉跟踪监测猪只时,图像中存在猪体粘连,导致分割困难,成为实现群猪视觉追踪和监测的瓶颈。根据实例分割原理,把猪群中的猪只看作一个实例,在深度卷积神经网络基础上建立... 群养饲喂模式下猪群有聚集在一起的习性,特别是躺卧时,当使用机器视觉跟踪监测猪只时,图像中存在猪体粘连,导致分割困难,成为实现群猪视觉追踪和监测的瓶颈。根据实例分割原理,把猪群中的猪只看作一个实例,在深度卷积神经网络基础上建立Pig Net网络,对群猪图像尤其是对粘连猪体进行实例分割,实现独立猪体的分辨和定位。Pig Net网络采用44层卷积层作为主干网络,经区域候选网络(Region proposal networks,RPN)提取感兴趣区域(ROI),并和主干网络前向传播的特征图共享给感兴趣区域对齐层(Region of interest align,ROIAlign),分支通过双线性插值计算目标空间,三分支并行输出ROI目标的类别、回归框和掩模。Mask分支采用平均二值交叉熵损失函数计算独立猪体的目标掩模损失。连续28 d采集6头9. 6 kg左右大白仔猪图像,抽取前7 d内各不同时段、不同行为模式群养猪图像2 500幅作为训练集和验证集,训练集和验证集的比例为4∶1。结果表明,Pig Net网络模型在训练集上总分割准确率达86. 15%,在验证集上准确率达85. 40%。本文算法对不同形态、粘连严重的群猪图像能够准确分割出独立的猪个体目标。将本文算法与Mask R-CNN模型及其改进模型进行对比,准确率比Mask RCNN模型高11. 40个百分点,单幅图像处理时间为2. 12 s,比Mask R-CNN模型短30 ms。 展开更多
关键词 群养猪 图像分割 实例分割 卷积神经网络 深度学习 粘连猪体
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机械通风楼房猪舍热环境及有害气体监测与分析 被引量:24
11
作者 高云 刁亚萍 +5 位作者 林长光 刘亚轩 郭长明 雷明刚 童宇 黎煊 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期239-247,共9页
楼房养猪模式提高了养殖密度,节约了土地资源,同时也带来了养殖企业对饲养环境的关注。该文以楼房猪舍为监测对象,采用无线传感网络多点部署的方法连续24 h监测不同楼层猪舍的温热环境和有害气体等环境因子参数分布,对比和分析不同楼层... 楼房养猪模式提高了养殖密度,节约了土地资源,同时也带来了养殖企业对饲养环境的关注。该文以楼房猪舍为监测对象,采用无线传感网络多点部署的方法连续24 h监测不同楼层猪舍的温热环境和有害气体等环境因子参数分布,对比和分析不同楼层间以及同一楼层内不同位置间热环境和有害气体分布的差异性。以每楼层动物所需通风率为基准,将通风情况划分为欠通风、合适通风和过通风3种水平,结果显示中间层(保育猪1960头,10.8±1.9 kg)欠通风造成温湿度指标THI(temperature and humidity index)平均值达27.9,接近舒适区上限28.06。受顶层辐射和底层保温影响,顶层(生长猪940头,51±4.4 kg)温度最大值比底层(生长猪955头,40±3.6 kg)高2.8℃,顶层昼夜温度最大差值达11.6℃。底层湿度高,相对湿度达85.7%。夏季通风条件下,各楼层内的CO2和NH3浓度远低于最高浓度限值,欠通风猪舍CO2和NH3分布不均,且较难排出,其中NH3浓度受猪舍内尿液排出方式影响。各楼层温热和有害气体环境差异性显著,同一层猪舍不同位置环境存在差异。该研究为优化楼房养猪机械通风设计,提高楼房养猪环境控制水平提供理论依据。 展开更多
关键词 温度 湿度 通风 楼房猪舍 热环境 有害气体 THI 差异性分析
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基于头尾定位的群养猪运动轨迹追踪 被引量:18
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作者 高云 郁厚安 +3 位作者 雷明刚 黎煊 郭旭 刁亚萍 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期220-226,共7页
猪的头/尾位置直观反映了猪的进食、饮水、争斗、追逐等日常活动。从群养猪俯视视频中有效分割粘连的猪个体,找出猪的头/尾部,并以头/尾坐标实现较精准的运动轨迹追踪有着较大的难度。该研究采用改进分水岭分割算法分割视频图像帧中的... 猪的头/尾位置直观反映了猪的进食、饮水、争斗、追逐等日常活动。从群养猪俯视视频中有效分割粘连的猪个体,找出猪的头/尾部,并以头/尾坐标实现较精准的运动轨迹追踪有着较大的难度。该研究采用改进分水岭分割算法分割视频图像帧中的粘连猪个体;对分割后的猪体提取头/尾轮廓,分别用类Hough聚类和圆度识别算法识别每头猪的头/尾,用运动趋势算法修正头/尾识别的误差,生成以头/尾部为定位坐标的运动轨迹。运算结果和人工标记对比证明类Hough聚类和圆度识别算法的头尾识别正确率分别为71.79%和79.67%;经过运动趋势修正后,以头部为定位坐标生成的运动轨迹与人工标记生成运动轨迹吻合良好;对比头/尾轨迹和质心轨迹可以发现,头/尾轨迹能够更多获取猪个体和群体活动、运动信息。该研究对于实现自动记录和分析猪个体和群体的活动行为提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 算法 图像识别 图像分割 猪群 猪个体 头/尾识别 改进分水岭 运动轨迹
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矩形边界条件下农机作业方向平行路径的排序优化 被引量:22
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作者 黄小毛 付正坤 +2 位作者 丁幼春 王建勇 黎煊 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期130-136,共7页
针对矩形边界地形条件下的方向平行路径,在考虑多种可能地头转弯策略、不同作业模式的农艺要求和机具自身转弯特性的情况下,利用计算机技术寻求最优的行作业任务调度排序策略,以尽可能减少机器的地头转向距离和时间,减少作业总消耗。首... 针对矩形边界地形条件下的方向平行路径,在考虑多种可能地头转弯策略、不同作业模式的农艺要求和机具自身转弯特性的情况下,利用计算机技术寻求最优的行作业任务调度排序策略,以尽可能减少机器的地头转向距离和时间,减少作业总消耗。首先,在分析现有常用转弯策略生成原理的基础上,提出2种新型转弯策略。然后,将调度排序问题转化成旅行商问题(traveling salesman problem,TSP),并采用贪婪算法进行求解。仿真试验结果表明,采用的贪婪算法高效稳定,与常用习惯调度排序策略相比,机器转弯效率得到显著提高。 展开更多
关键词 农业车辆 作业路径 离线规划 转弯方式 排序优化
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群养猪侵略性行为的深度学习识别方法 被引量:26
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作者 高云 陈斌 +4 位作者 廖慧敏 雷明刚 黎煊 李静 罗俊杰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第23期192-200,共9页
为了解决因传统机器视觉和图像处理方法的局限性以及复杂的猪体姿态和猪舍环境导致对群养猪侵略性行为识别的有效性、准确率较低的问题,该文基于深度学习的方法,提出使用3D CONV的群养猪侵略性行为识别算法-3DConvNet。分3个批次采集18... 为了解决因传统机器视觉和图像处理方法的局限性以及复杂的猪体姿态和猪舍环境导致对群养猪侵略性行为识别的有效性、准确率较低的问题,该文基于深度学习的方法,提出使用3D CONV的群养猪侵略性行为识别算法-3DConvNet。分3个批次采集18头9.6 kg左右的大白仔猪视频图像,选用第一批次中包含28 d内各个时段的撕咬、撞击、追逐、踩踏4大类,咬耳、咬尾、咬身、头撞头、头撞身、追逐以及踩踏7小类侵略性行为以及吃食、饮水、休息等非侵略性行为共计740段(27114帧)视频作为训练集和验证集,训练集和验证集比例为3:1。结果表明,3D ConvNet网络模型在训练集上的识别准确度达96.78%,在验证集上识别准确度达95.70%。该文算法模型对于不同训练集批次的猪只以及不良照明条件下依然能准确识别侵略性行为,算法模型泛化性能良好。与C3D模型进行对比,该文提出的网络模型准确率高出43.47个百分点,单帧图像处理时间为0.50 s,可满足实时检测的要求。研究结果可为猪场养殖环境中针对猪只侵略性行为检测提供参考。 展开更多
关键词 卷积神经网络 机器视觉 模型 行为识别 侵略性行为 深度学习 群养猪
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基于矢量量化的猪咳嗽声识别 被引量:11
15
作者 龚永杰 黎煊 +3 位作者 高云 雷明刚 刘望宏 杨专 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期119-124,共6页
针对猪的规模化养殖中频发的呼吸道疾病问题,提出通过监测咳嗽状况对猪的健康状况进行预警,以谱减法去噪和端点检测为猪咳嗽信号主要预处理方法,以矢量量化(vector quantization,VQ)匹配算法为核心算法,分别构建基于标准梅尔频率倒谱系... 针对猪的规模化养殖中频发的呼吸道疾病问题,提出通过监测咳嗽状况对猪的健康状况进行预警,以谱减法去噪和端点检测为猪咳嗽信号主要预处理方法,以矢量量化(vector quantization,VQ)匹配算法为核心算法,分别构建基于标准梅尔频率倒谱系数(Mel-frequency cepstral coefficient,MFCC)和改进的MFCC 2种猪咳嗽声识别模型。测试结果显示,以标准MFCC为特征矢量构建的识别系统的识别率、误判率和综合识别率分别达到88%、14%和87.3%,基于改进的MFCC特征矢量构建的识别系统与之相比有很大提高,其识别率、误判率和综合识别率分别达到91%、12%和90.0%。试验表明,采用改进的MFCC与矢量量化相结合构建猪咳嗽识别系统是可行的,能够应用于猪的呼吸道疾病预警。 展开更多
关键词 矢量量化 咳嗽 识别 梅尔频率倒谱系数
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基于自动导引小车系统盆栽水稻高通量输送系统的设计 被引量:6
16
作者 潘海兵 万鹏 +3 位作者 黎煊 陈红 宗力 高云 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期136-143,共8页
针对栽培区中盆栽水稻需频繁搬运的问题,该文以自动导引小车AGV(automated guided vehicle)系统为核心设计了一套盆栽水稻高通量输送系统。盆栽水稻高通量输送系统包括AGV、无动力种植槽、输送线、上下线机、通讯与控制系统等。水稻主... 针对栽培区中盆栽水稻需频繁搬运的问题,该文以自动导引小车AGV(automated guided vehicle)系统为核心设计了一套盆栽水稻高通量输送系统。盆栽水稻高通量输送系统包括AGV、无动力种植槽、输送线、上下线机、通讯与控制系统等。水稻主要通过AGV和输送线实现移动。无动力种植槽成行放置于栽培区中,且每个无动力种植槽中栽培24株水稻。AGV按照指令从栽培区中提取种植槽,并将其移动至上下线机,24株盆栽水稻通过上下线机整体进入输送线,并依次移动至指定地点进行作业,作业完成后24株盆栽水稻从上下线机又整体离开输送线,由AGV将盆栽水稻放回原址。AGV移动时通过激光条码定位,定位准确,误差为±5 mm。AGV移动速度快,最高速度达60 m/min。AGV移动平稳,取放、移动种植槽时,盆栽水稻不易倾翻。随机选取的240株盆栽水稻进行输送试验,试验表明,盆栽水稻高通量输送系统联机自动运行可以满足盆栽水稻表型检测速度要求,AGV提取和存放盆栽水稻时位置准确,无歪斜无碰撞,盆栽水稻在移动过程,状态平稳,无倾翻,无折断现象,而且实现了温室中设备的分区管理。该研究成果为其他温室盆栽植物输送提供了参考。 展开更多
关键词 控制系统分析 控制设备 通量 输送系统 自动导引小车系统 无动力种植槽 盆栽水稻
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基于双金字塔网络的RGB-D群猪图像分割方法 被引量:10
17
作者 高云 廖慧敏 +3 位作者 黎煊 雷明刚 余梅 李小平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期36-43,共8页
为实现群养猪的视觉追踪和行为监测,针对猪舍中仔猪因拥挤堆叠等习性而导致的目标个体粘连、图像分割困难问题,提出基于双金字塔网络的RGBD群猪图像分割方法。该方法基于实例分割Mask R-CNN框架,在特征提取网络(ResNet101)基础上改进成... 为实现群养猪的视觉追踪和行为监测,针对猪舍中仔猪因拥挤堆叠等习性而导致的目标个体粘连、图像分割困难问题,提出基于双金字塔网络的RGBD群猪图像分割方法。该方法基于实例分割Mask R-CNN框架,在特征提取网络(ResNet101)基础上改进成双金字塔特征提取网络。RGB图像和Depth图像分别提取特征后进行融合,输入区域生成网络得到预选锚(ROI)和共享特征输入Head网络,通过类别、回归和掩模3个分支,输出检测目标的位置和分类结果,实现猪舍场景下群养仔猪粘连区域的有效个体分割。网络模型训练采用2000组图像样本,按照4∶1比例随机划分训练集和验证集。试验结果表明,双金字塔网络(Feature pyramid networks,FPN)能有效解决颜色相近、个体相似的群猪粘连问题,实现单个仔猪区域的完整分割,分割准确率达89.25%,训练GPU占有率为77.57%,与Mask R-CNN和PigNet网络分割结果相比,分割准确率和分割速度均有较大提高。双金字塔网络模型对于多种行为状态、不同粘连程度的群猪图像中个体分割都取得了良好效果,模型泛化性和鲁棒性较好,为群养猪的个体自动追踪提供了新的途径。 展开更多
关键词 群养猪 RGB-D 双金字塔网络 特征融合 深度学习
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高通量下水稻育种网络信息管理系统 被引量:6
18
作者 高云 何志龙 +3 位作者 李小昱 黎煊 周小军 张辉 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期155-162,共8页
高通量水稻种植试验以及表型现象检测是水稻分子遗传育种研究中的重要步骤。针对种植试验中容易大量存在的育种信息记录错误、延迟、整合繁琐、查询困难、共享不便等问题,设计了基于RFID、数据库和网络技术的水稻育种网络信息管理系统... 高通量水稻种植试验以及表型现象检测是水稻分子遗传育种研究中的重要步骤。针对种植试验中容易大量存在的育种信息记录错误、延迟、整合繁琐、查询困难、共享不便等问题,设计了基于RFID、数据库和网络技术的水稻育种网络信息管理系统。该系统以水稻种植试验为研究对象,通过RFID电子标签实现水稻盆栽的实时标识;建立网络信息管理系统对种植水稻信息进行远程访问和操作;并针对水稻突变体库的多代种植,提出了水稻种植家系可追溯的数据管理方法,实现水稻家系的自动追溯和家系树的自动生成。种植区试验证明系统能可靠记录入场水稻盆栽信息,并有出错提示功能;能实现水稻盆栽在种植区位置的自动分配及跟踪管理。系统远程访问、操作,管理正常运行,有效地提高了水稻遗传育种试验的效率。 展开更多
关键词 信息系统 计算机网络 数据库 RFID 水稻育种
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猪舍热舒适性评价及夏季湿帘作用下的CFD模拟 被引量:6
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作者 高云 王瑜 +3 位作者 鲁斯迪 雷明刚 罗俊杰 黎煊 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期125-135,共11页
影响猪舍热舒适性的因素包括温度、湿度、风速和热辐射,猪体的热舒适感是由这些因素以及猪体新陈代谢综合作用的结果。传统温湿度指标难以精确地表达猪体的热舒适感。在人体平均预测投票(predicted mean vote,PMV)指标的基础上用类比方... 影响猪舍热舒适性的因素包括温度、湿度、风速和热辐射,猪体的热舒适感是由这些因素以及猪体新陈代谢综合作用的结果。传统温湿度指标难以精确地表达猪体的热舒适感。在人体平均预测投票(predicted mean vote,PMV)指标的基础上用类比方法提出了猪体PMV指标。采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)对夏季湿帘作用下的猪舍建立温湿度模型场,并在此基础上计算得到猪体PMV场仿真模型,将模型数据与无线传感器网络的数据进行对比,误差波动在6%以下。夏季湿帘作用下,模拟猪舍内部温度场在整体上降低了4℃左右,风速呈现出两边高中间低,靠近墙壁的地方和猪舍角落的地方呈现出一定面积的气流死区,猪体PMV指标在湿帘作用下的波动范围在-0.5~+0.5之间,属于舒适的指标范围内。该方法可以获得猪舍生活区猪体热舒适感的精确场分布情况,为猪舍环境控制的优化提供强有力的理论依据。 展开更多
关键词 猪舍热舒适性 猪体PMV指标 CFD 无线传感器网络
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基于智能AGV系统温室盆栽植物自动输送系统的设计 被引量:4
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作者 潘海兵 陈红 +3 位作者 宗力 高云 万鹏 黎煊 《广东农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第21期186-188,共3页
随着现代育种技术的不断发展,温室植物盆栽的自动输送是实现机械化、轻简化育种和作物筛选的重要组成部分。介绍了以AGV系统作为主体的自动化输送系统平台在温室水稻盆栽植物栽培、检测中的应用,通过智能化调度和安全、有序、数字化的输... 随着现代育种技术的不断发展,温室植物盆栽的自动输送是实现机械化、轻简化育种和作物筛选的重要组成部分。介绍了以AGV系统作为主体的自动化输送系统平台在温室水稻盆栽植物栽培、检测中的应用,通过智能化调度和安全、有序、数字化的输送,实现了对盆栽植物全生育期的自动换盆、换行、水肥精施,以及盆栽植物表型参数的在线自动检测;充分体现了AGV系统的自动性和柔性,为建设轻简化、数字化温室,发展现代育种技术提供了一条重要途径。 展开更多
关键词 输送系统 AGV 机械化 温室 育种
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