精准农业信息物理融合系统的事件模型研究 被引量：9

1

作者 聂娟 孙瑞志 +2 位作者 曹振丽 邓雪峰 杨昊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期285-291,314,共8页

信息物理融合系统(CPS)具有严格的实时性和空间约束,根据其事件驱动性,对CPS时空事件模型进行了描述,并依据精准农业的特点对CPS体系结构中的组成部件(物理世界、传感器、计算(控制)单元、执行器、计时器)建立了时空事件模型,并以精准... 信息物理融合系统(CPS)具有严格的实时性和空间约束,根据其事件驱动性,对CPS时空事件模型进行了描述,并依据精准农业的特点对CPS体系结构中的组成部件(物理世界、传感器、计算(控制)单元、执行器、计时器)建立了时空事件模型,并以精准农业大棚的洒水事件闭环过程为例对每一部件进行了分析,证明这些事件模型可以用于精准农业中的基本事件。 展开更多

关键词 精准农业 信息物理融合系统 事件模型 时空特性

下载PDF 职称材料

基于数据世系管理的精准农业不确定性复杂事件处理 被引量：4

2

作者 聂娟 孙瑞志 +1 位作者 邓雪峰 杨昊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期245-253,共9页

伴随物联网采集数据流的增加和对复杂事件匹配的准确性、可靠性要求的提高,不确定性复杂事件处理的研究得到广泛的关注。精准农业中存在大量的RFID及传感器监测数据,但是监测硬件和无线通信技术不能保证100%的可信数据,因此需要一个能... 伴随物联网采集数据流的增加和对复杂事件匹配的准确性、可靠性要求的提高,不确定性复杂事件处理的研究得到广泛的关注。精准农业中存在大量的RFID及传感器监测数据,但是监测硬件和无线通信技术不能保证100%的可信数据,因此需要一个能应用在精准农业中处理不确定事件的流处理引擎。本文在现有流处理引擎SASE基础上,加入概率流理论和数据世系管理理论,提出一种新型的复杂事件处理引擎PUCEP,可以计算输出复杂事件的概率,同时提高不确定性复杂事件的匹配效率,从而减少计算资源消耗和反应时间,提高整个系统的实时性。实验使用温室传感器采集数据,结果表明所提方法对处理概率事件流的复杂事件是有效的。 展开更多

关键词 复杂事件处理 物联网 SASE 世系管理 PUCEP 温室

下载PDF 职称材料

基于深度图像的奶牛体型评定指标获取技术 被引量：17

3

作者 郭浩 王鹏 +3 位作者 马钦 朱德海 张胜利 郜允兵 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期273-276,229,共5页

为提高现有奶牛体型线性评定指标获取技术的精度、效率及自动化程度,提出基于深度图像的重建奶牛评定性状相应部位,进而进行测量获取线性评定指标的研究方法,并选取Xtion PRO摄像头作为深度图像采集设备,基于OpenNI搭建的数据获取程序... 为提高现有奶牛体型线性评定指标获取技术的精度、效率及自动化程度,提出基于深度图像的重建奶牛评定性状相应部位,进而进行测量获取线性评定指标的研究方法,并选取Xtion PRO摄像头作为深度图像采集设备,基于OpenNI搭建的数据获取程序完成对奶牛随机部位的点云获取,并结合MeshLab完成对获得的点云数据进行可视化和测量处理,最后将人工测量与重建点云测量所得到的指标进行对比。结果表明,采用低成本的RGBD设备获取奶牛被评定性状相应部位的深度图像,通过从深度图像得到的点云进行测量获取线性评定指标的方法是可行的,在采集距离小于1 m条件下,绝对误差小于10 mm,相对误差小于9%。 展开更多

关键词 奶牛 评定指标 深度图像 重建 点云

下载PDF 职称材料

基于三维重建的动物体尺获取原型系统 被引量：23

4

作者 郭浩 马钦 +3 位作者 张胜利 苏伟 朱德海 郜允兵 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期227-232,246,共7页

为提高现有动物体尺获取技术的效率和自动化程度,提出双深度摄像头动物实时三维重建系统,进而进行动物体尺获取。基于随机采样一致性算法的圆球标定方法对摄像头外参数进行自动标定,再利用外参数将同步获取的点云数据进行配准达到实时重... 为提高现有动物体尺获取技术的效率和自动化程度,提出双深度摄像头动物实时三维重建系统,进而进行动物体尺获取。基于随机采样一致性算法的圆球标定方法对摄像头外参数进行自动标定,再利用外参数将同步获取的点云数据进行配准达到实时重建,最后采用优化拾取机制后的交互式测量方法得到体尺。选取Xtion PRO作为点云数据采集设备并以猪标本作为重建对象,利用高精度激光扫描仪的重建数据与该系统重建结果进行了对比试验,结果表明圆球标定算法能够全自动快速地获取摄像头外参数,用该参数配准后的数据平均误差在7.50 mm以内,该系统以15帧/s的速度重建猪体全身,获取误差在4%以内的体尺信息,达到农业上动物体尺测量的一般要求,该系统可用于动物体尺测量。 展开更多

关键词 动物体尺 三维重建 点云 深度摄像头

下载PDF 职称材料

基于移动GIS的作物种植环境数据采集技术 被引量：18

5

作者 叶思菁 朱德海 +3 位作者 姚晓闯 岳彦利 黄健熙 李林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期325-334,共10页

野外数据采集具有灵活性强、采集内容多样、准确度高等优势,已成为补充完善农业数据的主要手段之一。作物种植环境数据采集工作存在指标多并随调查区域、作物类型与作物生育期不同而发生变化等特点,采用传统方式设计调查界面与录入模式... 野外数据采集具有灵活性强、采集内容多样、准确度高等优势,已成为补充完善农业数据的主要手段之一。作物种植环境数据采集工作存在指标多并随调查区域、作物类型与作物生育期不同而发生变化等特点,采用传统方式设计调查界面与录入模式难以满足数据采集的普适性需求。为此,在分析作物种植环境数据采集工作实际需求的基础上设计并实现了作物种植环境数据采集系统(CPEDCS)原型。一方面,系统针对作物种植环境指标的不确定性特征提出基于结构表的用户可定制种植环境数据录入模式,支持用户自定义录入界面;另一方面,系统集成移动GIS为野外采集工作提供空间信息支持,并可以动态适应空间数据类型、数量、范围的变化。研究的数据组织模型在陕西省杨凌区小麦种植环境野外调查的实际应用中,表现出良好的实用性与稳定性,一定程度上提高了采集工作效率,减少了数据录入出错率并能为调查人员提供空间信息辅助功能。 展开更多

关键词 种植环境 野外数据采集 移动GIS 地理信息系统 ANDROID

下载PDF 职称材料

基于水平尺度扩展的土壤水分介电传感技术 被引量：5

6

作者 周海洋 孙宇瑞 +3 位作者 P.Schulze Lammers 单桂林 程强 温渤婴 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期261-265,共5页

设计了一种水平放置管式结构的介电水分传感器测量系统,通过水平往复移动扫描,测量一定深度下水平剖面的土壤水分。水分传感器的测量原理为频域(FD)外缘场阻抗法,该系统实现了土壤水平剖面含水率的线扫描测量,其最大扫描长度为380 cm。... 设计了一种水平放置管式结构的介电水分传感器测量系统,通过水平往复移动扫描,测量一定深度下水平剖面的土壤水分。水分传感器的测量原理为频域(FD)外缘场阻抗法,该系统实现了土壤水平剖面含水率的线扫描测量,其最大扫描长度为380 cm。为了检验该测量系统的技术性能与可应用性,结合农田滴灌试验给出了2个点源激励下土壤入渗的应用测试案例。试验结果显示了不同质地土壤的入渗差异并记录了点源激励下土壤入渗过程的时间、空间三维数据。 展开更多

关键词 土壤 水分传感器 介电原理 水平尺度扩展 线扫描

下载PDF 职称材料

基于高光谱成像技术的不同产地小米判别分析 被引量：26

7

作者 吉海彦 任占奇 饶震红 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2271-2277,共7页

高光谱成像技术被广泛应用于农产品的检测。基于高光谱成像技术结合机器学习算法无损鉴别不同地区的小米样本。将来源7个省份共计23份样品的小米样本根据地理区域划分为东北地区、河北、陕西、山东和山西共5大类,其中东北地区共6份样品... 高光谱成像技术被广泛应用于农产品的检测。基于高光谱成像技术结合机器学习算法无损鉴别不同地区的小米样本。将来源7个省份共计23份样品的小米样本根据地理区域划分为东北地区、河北、陕西、山东和山西共5大类,其中东北地区共6份样品,山西地区5份样品,河北、陕西和山东各4份样品。将每份样品均分为10等份并利用高光谱成像仪采集900~1700nm波段内小米的高光谱数据。为了减少光照不均匀和暗电流对实验的影响,对采集到的高光谱数据进行黑白校正。利用ENVI软件选取小米高光谱图像的感兴趣区域(ROI),每份小米样品选取9个ROI。计算ROI内的平均光谱值,以此平均值作为该样本的一条光谱记录,最后共收集到2070条光谱曲线,其中东北类540条,山西类450条,其他河北类、山东类、陕西类各360条。为了减少样品表面的不平整性引起的散射现象,进而影响小米的真实光谱信息,对收集到的原始光谱进行多元散射校正预处理(MSC)。采用随机划分法对校正过后的光谱数据划分训练集和测试集,测试集占的比例为0.3。利用线性判别分析(LDA)对不同产地小米的光谱数据进行可视化分析,将测试集代入训练好的LDA模型,做出预测结果的混淆矩阵(Confusion Matrix),结果表明LDA对于陕西和山西类的预测准确率为0.84和0.99,对于东北、河北和山东的预测准确率仅为0.68,0.68和0.40。进而采用递归特征消除(RFE)对小米的光谱信息进行特征选择,去除冗余的信息,提高模型的预测准确率。将RFE分别与支持向量机(SVM)和逻辑回归(LR)结合,对不同产地小米的判别进行对比分析。将小米光谱数据的训练集分别代入SVM-RFE和LR-RFE模型并结合3折交叉验证技术,以模型F值的微平均(Micro-averaging)最优选择出相应的特征子集。结果表明,LR-RFE选择的波长数为74个,其模型的Micro_F为0.59;SVM-RFE选择的波长数为220,其模型的Micro_F为0.66。将选择后的特征子集应用到测试集并将测试集分别代入SVM和LR模型,采用模型预测结果的混淆矩阵和模型的受试者工作特征曲线(ROC)作为评价方法。结果表明SVM-RFE对东北地区、河北、陕西、山东和山西的预测准确率分别为1,0.37,0.72,0和1,其ROC曲线下面积(AUC)分别为0.82,0.92,0.93,0.70和0.99。LR-RFE的预测准确率分别为0.92,0,0.97,0和0.80,其AUC分别为0.72,0.74,0.94,0.66和0.88。从预测结果可以看出SVM-RFE模型的综合分类性能优于LR-RFE,而对陕西类的判别LR-RFE要优于SVM-RFE,对于河北类和山东类两个模型都不能有效判别。这两个模型的预测准确率相比LDA有了一定的提升。 展开更多

关键词 高光谱成像 小米 判别分析 递归特征消除

下载PDF 职称材料

高光谱成像技术鉴别菠菜叶片农药残留种类 被引量：13

8

作者 吉海彦 任占奇 饶震红 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1778-1784,共7页

利用高光谱成像技术无损鉴别菠菜叶片农药残留种类。采用高光谱成像仪采集900～1 700 nm波段内的光谱数据,采用多元散射校正对光谱数据进行预处理。利用主成分分析对不同种类菠菜样品的光谱数据进行分析,结果表明主成分分析能在可视化... 利用高光谱成像技术无损鉴别菠菜叶片农药残留种类。采用高光谱成像仪采集900～1 700 nm波段内的光谱数据,采用多元散射校正对光谱数据进行预处理。利用主成分分析对不同种类菠菜样品的光谱数据进行分析,结果表明主成分分析能在可视化层面对不同种类的农药残留菠菜样品进行有效判别。另外,将卡方检验特征选择算法分别与支持向量机、朴素贝叶斯、决策树和线性判别分析算法结合,并采用10-fold交叉验证评价方法,筛选出最佳波段和最优判别模型(线性判别模型)。筛选出的8个特征波长为1 439. 3,1 442. 5,1 445. 8,1 449,1 452. 3,1 455. 5,1 458. 7,1 462 nm,模型的预测准确率达到0. 993且10次交叉验证的标准差为0. 009。结果表明,基于高光谱成像技术能准确地识别菠菜叶片上的农药残留种类。 展开更多

关键词 高光谱成像技术 菠菜叶片 农药残留种类

下载PDF 职称材料

基于机器视觉的玉米果穗产量组分性状测量方法 被引量：29

9

作者 周金辉 马钦 +5 位作者 朱德海 郭浩 王越 张晓东 李绍明 刘哲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期221-227,共7页

玉米果穗的穗长、穗粗、穗行数、行粒数等性状是制约玉米产量的重要组分性状,目前主要采用人工测量方式,或通过截取果穗横断面图像自动计算穗行数等参数,操作复杂、测量效率低、主观误差大,且无法保留完整的原始考种材料。针对上述问题... 玉米果穗的穗长、穗粗、穗行数、行粒数等性状是制约玉米产量的重要组分性状,目前主要采用人工测量方式,或通过截取果穗横断面图像自动计算穗行数等参数,操作复杂、测量效率低、主观误差大,且无法保留完整的原始考种材料。针对上述问题,该文基于机器视觉技术,通过可见光二维成像获取果穗三维表型性状参数,结合果穗颜色特征及果穗的生物学规律,分别建立投影修正模型、穗行数快速估算模型、行粒数计算模型等,精确计算穗长、穗粗、穗行数以及行粒数等性状参数。试验结果表明,该方法适用于粘连果穗处理,秃尖的识别率高,且对光照环境要求低,穗行数及行粒数的零误差率在93%以上,测量速度可达30穗/min以上,能够满足高通量考种的需求,特别是保留了原始果穗考种材料实现无损测量,对于实现高通量考种及精细化育种有重要的参考价值。 展开更多

关键词 机器视觉 图像处理 无损检测 玉米 种子 穗行数 行粒数

下载PDF 职称材料

基于点云旋转归一化的猪体体尺测点提取方法 被引量：19

10

作者 王可 郭浩 +3 位作者 刘威林 马钦 苏伟 朱德海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期253-259,共7页

家畜体尺测量是现代畜牧业研究的重要课题,而体尺测点的提取是体尺测量过程中的关键。为了解决猪体点云的三维体尺测点的自动提取问题,提出了一种基于旋转归一化的猪体体尺测点提取方法。对于采集的猪体点云数据,首先利用随机采样一致... 家畜体尺测量是现代畜牧业研究的重要课题,而体尺测点的提取是体尺测量过程中的关键。为了解决猪体点云的三维体尺测点的自动提取问题,提出了一种基于旋转归一化的猪体体尺测点提取方法。对于采集的猪体点云数据,首先利用随机采样一致性算法删除地面区域并提取目标猪体,同时存储地面法向量;然后采用基于地面法向量矫正的主成分分析方法对猪体点云进行旋转归一化,将其统一到标准测量坐标系;最后利用体尺测点的几何形态特征和测点间的结构关系提取猪体体尺测点。试验结果表明,基于地面法向量矫正的主成分分析方法可以得到较好的旋转归一化结果,使猪体的体长,体高和体宽方向基本与坐标系的x轴,y轴,z轴相一致,体长、体宽、体高、臀宽和臀高测点提取结果与实际的体尺测点测量结果位置平均误差在16 mm以内,与其他体尺测点检测方法相比,该方法可以对输入猪体的点云方向进行校正,输入的猪体点云体高方向不需要和相机坐标系的任意一个坐标轴平行,降低了原始数据获取难度。该方法可为猪体的自动化体尺测量提供参考。 展开更多

关键词 测量 提取 自动化 点云 旋转归一化 猪 体尺测点

下载PDF 职称材料

基于点云采集设备的奶牛体尺指标测量 被引量：17

11

作者 郭浩 张胜利 +4 位作者 马钦 王鹏 苏伟 朱德海 祁兵 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期116-122,共7页

为验证Xtion在奶牛体尺测量上应用的可行性,该文以提高现有体尺指标测量技术的精度、效率及自动化程度为目标,选用Xtion作为采集设备,石膏奶牛模型和真实奶牛作为试验对象,在实验室环境下,采用高精度三维扫描仪扫描奶牛模型作为对比点... 为验证Xtion在奶牛体尺测量上应用的可行性,该文以提高现有体尺指标测量技术的精度、效率及自动化程度为目标,选用Xtion作为采集设备,石膏奶牛模型和真实奶牛作为试验对象,在实验室环境下,采用高精度三维扫描仪扫描奶牛模型作为对比点云数据,以不同距离下Xtion采集的数据作为测试点云数据,通过统计误差定量分析数据精度和密度随采集距离变化的规律,以确定合适的采集距离。养殖场环境下,在小于1.2 m采集距离条件下利用Xtion获取奶牛点云数据,采用Meshlab对点云数据进行可视化和交互测量,定性分析阳光、体表材质等因素对获取点云数据质量的影响,并将交互测量与人工测量结果进行对比分析。结果表明,在遮挡太阳光和采集距离大于0.6小于1.2 m条件下,平均误差小于±5 mm,相对误差小于10%,Xtion作为点云采集设备用于奶牛体尺测量是可行的。 展开更多

关键词 养殖 信息采集 自动化 奶牛 点云 体尺测量

下载PDF 职称材料

基于单视角点云镜像的猪只体尺测量方法 被引量：20

12

作者 王可 郭浩 +3 位作者 马钦 苏伟 华明睿 朱德海 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期187-195,共9页

为了克服人工家畜体尺测量耗时、应激大和工作强度大等问题,提出了一种基于单视角点云镜像的猪只体尺测量方法。首先使用单Xtion深度相机采集包含猪体的场景点云图像序列,并人工筛选出包含背部弯曲程度较小猪体的场景点云图像,然后基于... 为了克服人工家畜体尺测量耗时、应激大和工作强度大等问题,提出了一种基于单视角点云镜像的猪只体尺测量方法。首先使用单Xtion深度相机采集包含猪体的场景点云图像序列,并人工筛选出包含背部弯曲程度较小猪体的场景点云图像,然后基于随机采样一致性算法和聚类分割算法自动化分割目标猪体并对其进行姿态归一化,检测单视角猪体点云对称面,并利用对称面镜像获取完整猪体,最后利用自主研发的体尺测量软件测量猪只体尺。试验结果表明,利用该方法测量体长的平均相对误差为5.00%,臀宽测量的平均相对误差为7.40%,臀高测量的平均相对误差为5.74%。该方法为猪只体尺测量提供了切实可行的新途径。 展开更多

关键词 猪只 体尺测量 Xtion深度相机 点云 镜像

下载PDF 职称材料

基于PCA-MCAFA-LSSVM的养殖水质pH值预测模型 被引量：41

13

作者 刘双印 徐龙琴 +1 位作者 李振波 李道亮 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期239-246,共8页

为解决水质预测传统方法精度低、鲁棒性差等问题，提出了基于主成分分析（PCA）、改进文化鱼群算法（MCAFA）和最小二乘支持向量机（PCA-MCAFA-LSSVM）的养殖水质pH值预测模型。该模型通过主成分分析提取养殖生态环境指标的主成分，降... 为解决水质预测传统方法精度低、鲁棒性差等问题，提出了基于主成分分析（PCA）、改进文化鱼群算法（MCAFA）和最小二乘支持向量机（PCA-MCAFA-LSSVM）的养殖水质pH值预测模型。该模型通过主成分分析提取养殖生态环境指标的主成分，降低模型输入向量维数，利用改进文化鱼群算法对最小二乘支持向量机超参数进行组合优化，以自动获取最优超参数建立非线性养殖水质pH值预测模型。应用该模型对宜兴市河蟹养殖某池塘2011年9月1日～9月4日在线监测的水质数据进行了预测分析，试验结果表明：该模型取得较好的预测效果，与分别用蚁群算法或遗传算法优化LSSVM的方法相比，PCA-MCAFA-LSSVM模型有93.05%的测试样本绝对误差小于8%，最大绝对误差仅为11.61%，均方根误差、平均相对误差绝对值和运行时间分别为0.0474、0.0041和4.367s，且均优于其他预测方法。PCA-MCAFA-LSSVM算法不仅计算速度快、测精度高，还能够为河蟹养殖水质调控管理提供决策依据。 展开更多

关键词 养殖水质 pH值预测 文化鱼群算法 最小二乘支持向量机 参数优化 主成分分析

下载PDF 职称材料

基于机器视觉的玉米异常果穗筛分方法 被引量：16

14

作者 张帆 李绍明 +3 位作者 刘哲 朱德海 王越 马钦 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期45-49,共5页

针对玉米品种制种过程中病害果穗的表型识别问题,以玉米果穗整体为研究对象,基于二维快速成像技术实现了霉变、虫蛀和机械损伤3种异常果穗的快速分选。构建了单目视觉便携式图像采集装置,采集了任意摆放的粘连果穗目标图像,分别在RGB模... 针对玉米品种制种过程中病害果穗的表型识别问题,以玉米果穗整体为研究对象,基于二维快速成像技术实现了霉变、虫蛀和机械损伤3种异常果穗的快速分选。构建了单目视觉便携式图像采集装置,采集了任意摆放的粘连果穗目标图像,分别在RGB模型和HIS模型中提取了玉米果穗的6个颜色特征和5个纹理特征,并实现特征参数的归一化。构建了病害果穗分类模型,并采用已知样本特征向量对支持向量机和BP神经网络方法进行训练和对比分析,最后采用支持向量机方法实现了3种异常果穗的快速分选。实验结果表明,该方法对霉变异常果穗筛分的正确率可达96.0%,虫蛀果穗筛分的正确率可达93.3%,机械损伤果穗筛分的正确率可达90.0%。 展开更多

关键词 玉米异常果穗 机器视觉 筛分 图像处理

下载PDF 职称材料

基于透射光谱的玉米叶片水分含量快速检测 被引量：17

15

作者 陈香 李民赞 +3 位作者 孙红 杨玮 张俊逸 毛博慧 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期137-142,共6页

为实现玉米叶片水分含量快速检测,利用近红外光谱仪在300~1 700 nm采用透射法对玉米叶片水分含量进行快速检测。试验利用烘干法对叶片水分梯度进行控制,并测量玉米叶片的透射光谱曲线和含水率。对透射光谱数据采用Savitzky-Golay方法进... 为实现玉米叶片水分含量快速检测,利用近红外光谱仪在300~1 700 nm采用透射法对玉米叶片水分含量进行快速检测。试验利用烘干法对叶片水分梯度进行控制,并测量玉米叶片的透射光谱曲线和含水率。对透射光谱数据采用Savitzky-Golay方法进行平滑预处理,滤除光谱波动噪声干扰。分析了叶片透射光谱与含水率之间的相关关系,通过相关性分析提取敏感波长800、932、1 423 nm;利用主成分分析法提取敏感波长478、748、1058和1 323 nm。综合二者敏感波长最终筛选出水分敏感波长800、1 323、1 058和1 423 nm。利用这4个波长的组合得到比值植被指数、差值植被指数和归一化植被指数等12种植被指数,选取了最优差值植被指数DVI(1423、800)与透射率T1 323和T1 058建立了玉米叶片含水率多元线性回归诊断模型,建模集决定系数Rc2=0.968 8,验证集决定系数Rv2=0.951 9,预测结果方根误差为0.061。结果表明,利用透射光谱技术检测的玉米叶片水分含量具有较高的精度,可为植物叶片水分快速检测仪器开发提供指导。 展开更多

关键词 光谱分析 含水率 农作物 叶片 透射法 数据处理

下载PDF 职称材料

GNSS平地作业路径实时规划与导航方法研究 被引量：12

16

作者 王岩 李宏鹏 +2 位作者 牛东岭 李笑 刘刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期271-275,共5页

为有效提高GNSS(Global navigation satellite system)控制土地平整的工作效率,提出了基于导航技术的GNSS平地作业路径实时规划与辅助决策方法。通过拉力传感器实现了平地作业中铲车载荷的实时检测,利用数学建模的方法,建立了拖拉机平... 为有效提高GNSS(Global navigation satellite system)控制土地平整的工作效率,提出了基于导航技术的GNSS平地作业路径实时规划与辅助决策方法。通过拉力传感器实现了平地作业中铲车载荷的实时检测,利用数学建模的方法,建立了拖拉机平地作业行驶过程的路径实时规划与导航模型。通过拉力传感器实时采集铲车载荷反馈值,根据拖拉机行驶目标区域的地势情况,以避免铲车过载和空载为原则,确定拖拉机的行驶目标点,解算出拖拉机行驶的转向角,实现了最优导航平地作业。农田平地试验结果分析表明,该方法能够较好地实时规划路径并提供导航方向,引导拖拉机高效地平地作业;基于该方法的平地作业,其铲车的过载或空载率总和不大于6.9%,远低于未使用导航时的平地情况。 展开更多

关键词 土地平整 GNSS 载荷监测 路径规划 导航

下载PDF 职称材料

基于时间自动机的温室环境监控物联网系统建模 被引量：16

17

作者 邓雪峰 孙瑞志 +2 位作者 聂娟 王文狄 史银雪 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期301-308,共8页

由于温室环境的复杂性,系统设计的不合理会直接导致数据的不确定和系统的不稳定。基于体系结构的物联网层次模型对物联网的实施具有指导意义,但是体系结构模型没有提供系统建模工具和模型验证的方法。基于时间自动机理论的建模与模型验... 由于温室环境的复杂性,系统设计的不合理会直接导致数据的不确定和系统的不稳定。基于体系结构的物联网层次模型对物联网的实施具有指导意义,但是体系结构模型没有提供系统建模工具和模型验证的方法。基于时间自动机理论的建模与模型验证方法是一种对物联网系统建模的有效手段,能在系统设计时提高系统的稳定性,保证系统设计的正确性。通过对智能温室监控物联网系统的分析,从系统实施的角度重新对温室环境监控物联网系统进行了层次划分,利用时间自动机理论对系统中的相应组件进行建模,在对各个子系统分别建模的基础上形成了时间自动机网络模型。最后利用时间自动机建模工具UPPAAL,对已经建立的形式化模型进行了系统逻辑正确性验证与系统执行时序验证。结果表明,利用时间自动机理论及其建模工具UPPAAL可以对智能温室监控物联网系统进行建模及模型验证,可以在系统设计时对系统进行准确的模型分析,避免系统设计错误,降低系统设计缺陷,在系统投入运行中规避设计风险,从而提升系统的稳定性与可靠性,确保系统设计的正确性。 展开更多

关键词 温室 物联网 时间自动机 建模 模型验证

下载PDF 职称材料

基于Kinect相机的猪体理想姿态检测与体尺测量 被引量：35

18

作者 司永胜 安露露 +1 位作者 刘刚 李保成 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期58-65,共8页

为提高基于机器视觉的猪体体尺测量研究中的图像利用率和体尺测量效率,以长白猪和大白猪为研究对象,基于Kinect相机获取的猪体视频数据,提出了一种猪体理想姿态检测算法。该算法利用最小外接矩形法调整猪体为水平方向;利用投影法和差分... 为提高基于机器视觉的猪体体尺测量研究中的图像利用率和体尺测量效率,以长白猪和大白猪为研究对象,基于Kinect相机获取的猪体视频数据,提出了一种猪体理想姿态检测算法。该算法利用最小外接矩形法调整猪体为水平方向;利用投影法和差分法识别头部和尾部位置,通过头部边界标记法判断是否耳部缺失;利用骨骼化算法结合霍夫变换算法检测猪体头部是否歪斜。在此基础上,设计了猪体体尺测量算法。针对养殖场获取的103组视频数据、俯视和侧视各52 016帧图像,进行了理想姿态检测及体尺测量。结果表明,检测出理想姿态2 592帧、漏报432帧、误报0帧,误报率较低;每帧图像的体长偏差与本组体长均值小于2. 3%,组内理想姿态帧之间差异较小,一致性较好;体宽测量的平均精确度为95. 5%,体高测量的平均精确度为96. 3%,体长测量的平均精确度为97. 3%,测量的平均准确度较高。本研究成果应用于基于机器视觉的猪体体尺测量,可提高图像利用率和体尺测量效率。 展开更多

关键词 猪 姿态检测 体尺测量 Kinect相机 视频 图像处理

下载PDF 职称材料

GF-1遥感大数据自动化正射校正系统设计与实现 被引量：15

19

作者 叶思菁 张超 +3 位作者 王媛 刘帝佑 杜振博 朱德海 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期266-273,共8页

近年来随着遥感数据的爆炸性增长,快速、稳定的自动化影像正射校正成为遥感大数据处理的重要环节。该文在分析GF-1遥感大数据组织方式与元数据特征的基础上,将有理多项式模型正反变换与数字高程数据提取结合,设计实现自动化正射校正系统... 近年来随着遥感数据的爆炸性增长,快速、稳定的自动化影像正射校正成为遥感大数据处理的重要环节。该文在分析GF-1遥感大数据组织方式与元数据特征的基础上,将有理多项式模型正反变换与数字高程数据提取结合,设计实现自动化正射校正系统,并以提高正射校正计算效率与稳定性为目标,研究待校正影像对应数字高程数据快速提取方法,待校正影像分块读取策略等关键问题。在此基础上针对20景覆盖不同地形区域GF-1 8 m多光谱正射校正影像选择均匀分布的检查点,以Google Earth影像中同名点坐标为真值,分析校正误差及收敛情况,试验结果 X(纬线方向)方向和Y(经线方向)方向最大误差均小于16.863 m,距离误差小于23 m,并且92.25%的检查点误差小于16 m(2个像元)。该文提出的自动化正射校正方案在山地地形与平原地形均表现出良好的校正精度与稳定性。 展开更多

关键词 遥感 数据处理 正射校正 数字高程模型 提取 RPC模型 地理信息系统 GF-1

下载PDF 职称材料

玉米拔节期冠层叶绿素含量多光谱图像检测 被引量：10

20

作者 孙红 赵毅 +4 位作者 张猛 文瑶 李民赞 杨玮 Qin Zhang 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期186-192,共7页

为了探索大田玉米冠层叶片叶绿素指标的快速检测方法。采用自主研发的2-CCD多光谱图像成像系统采集了大田玉米拔节期冠层图像,并同步获取了样本叶绿素含量指标SPAD值。对多光谱图像进行了平滑滤波,并基于HSI颜色空间实现了冠层图像的分... 为了探索大田玉米冠层叶片叶绿素指标的快速检测方法。采用自主研发的2-CCD多光谱图像成像系统采集了大田玉米拔节期冠层图像,并同步获取了样本叶绿素含量指标SPAD值。对多光谱图像进行了平滑滤波,并基于HSI颜色空间实现了冠层图像的分割。提取了玉米冠层可见光(blue(B),green(G),red(R);400~700 nm)和近红外(near-infrared,NIR,760~1 000 nm)4个波段平均灰度值并计算了平均灰度值计算比值植被指数(RVI,ratio vegetation index)、归一化植被指数(NDVI,normalized difference vegetation index)、修改型二次土壤调节植被指数(MSAVI2,modified soil-adjusted vegetation index)等8种常见植被指数作为图像检测参数。分析了这12个检测参数与叶绿素指标之间的相关性,讨论了图像检测参数的多种组合,建立了叶绿素指标的多元线性回归分析(MLRA,multiple linear regression analysis)模型。研究结果表明:R、G、B波段的平均灰度值与叶绿素指标成较高负相关,相关系数分别为-0.73,-0.71和-0.71,植被指数中相关性较好的是NDVI、MSAVI2和RVI,相关系数分别为0.83、0.81和-0.81。基于这6个参数组合建立的叶绿素指标估算模型拟合度最好,其建模集决定系数为0.79,验证集决定系数为0.71,研究结果为无损检测玉米拔节期叶绿素含量提供了支持。 展开更多

关键词 叶绿素 图像处理 模型 多光谱图像 玉米拔节期 植被指数

下载PDF 职称材料