基于人工智能技术的智慧烟草农业发展探究

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作者 施旭 高松 +13 位作者 刘帅 马石全 黄坤 潘元宏 郭建 宋文峰 张铁怀 官群荣 肖长东 吴锦慧 龙宝安 普恩平 史晓慧 吴思 《浙江农业科学》 2024年第4期942-948,共7页

在新一轮科技革命和产业变革的历史背景下,发展智慧烟草农业是现代烟草农业的内在要求,也是实现我国农业现代化发展的必然趋势和正确选择。人工智能作为智慧烟草农业发展的关键技术,在烟草农业领域有着巨大的潜力。因此,文章结合智慧烟... 在新一轮科技革命和产业变革的历史背景下,发展智慧烟草农业是现代烟草农业的内在要求,也是实现我国农业现代化发展的必然趋势和正确选择。人工智能作为智慧烟草农业发展的关键技术,在烟草农业领域有着巨大的潜力。因此,文章结合智慧烟草农业发展内涵,选取育苗、种植、烘烤、分级四个烟叶生产关键环节概述了人工智能技术,特别是目标检测技术、图像识别技术、智能控制技术的应用现状。在此基础上,分析人工智能技术发展的制约因素,并从产业应用角度展望了未来发展趋势,以期为烟草农业智慧化发展提供思路。 展开更多

关键词 智慧烟草农业 人工智能技术 研究进展 制约因素 发展建议

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智慧农业背景下云南烟草农业创新发展建议

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作者 施旭 高松 +15 位作者 刘帅 马石全 黄坤 潘元宏 郭建 宋文峰 张铁怀 官群荣 肖长东 吴锦慧 龙宝安 普恩平 史晓慧 陈栋 吴思 陈天恩 《安徽农业科学》 CAS 2023年第23期242-244,共3页

智慧烟草农业是现代烟草农业矩阵构建的重要组成,是解决烟叶生产手段落后、生产资源供给不足的有效途径。该研究面向云南12个植烟地州、5个烟草农业科学院研究团队、1个烟草质量监督检测站开展了关于烟草农业智慧化发展现状调查。基于... 智慧烟草农业是现代烟草农业矩阵构建的重要组成,是解决烟叶生产手段落后、生产资源供给不足的有效途径。该研究面向云南12个植烟地州、5个烟草农业科学院研究团队、1个烟草质量监督检测站开展了关于烟草农业智慧化发展现状调查。基于调查数据展开对云南烟草农业智慧化发展现状和问题的分析,并从夯实发展基础、加快重大技术和装备研究、开展典型应用示范等方面提出了烟草农业智慧化发展的对策建议,为云南省智慧烟草农业建设的科学推进和战略目标的制定提供参考。 展开更多

关键词 烟草农业 智慧化 现状问题 对策建议

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农机装备物联网技术研究现状与展望

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作者 华明圆 宋健 +3 位作者 王晓平 张春凤 李思 翟长远 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第1期17-27,共11页

目前,我国农机装备物联网存在高端传感器国产化程度低、无线传输稳定性差、全局化机群调度难的问题。本文从农机作业智能感知技术、农机装备信息传输技术和农机作业数据处理与决策技术等方面对国内外研究现状进行综述,阐述作物信息、环... 目前,我国农机装备物联网存在高端传感器国产化程度低、无线传输稳定性差、全局化机群调度难的问题。本文从农机作业智能感知技术、农机装备信息传输技术和农机作业数据处理与决策技术等方面对国内外研究现状进行综述,阐述作物信息、环境信息、农机作业状态信息和农机识别等智能感知技术的成果,分析车载物联技术和远程物联技术的研究进展,此外还论述了农机作业智能决策技术在农机作业异常检测、作业质量评价和农机调度方面的技术突破以及农机装备远程监管平台的应用现状并分析各环节待解决的问题。在此基础上提出农机装备物联网技术未来的发展方向及应用前景,即农机高端传感器研发、基于5G的新一代移动互联技术研究、基于大数据和机器学习的智能决策技术、多机协同与智慧农场应用。 展开更多

关键词 农机装备 物联网 远程传输 智能感知 智能决策

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一站式烟农服务平台的研发与应用

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作者 邵小东 高松 +13 位作者 马石全 刘帅 陈栋 梅雨婷 施旭 李祯寿 张铁怀 郭建 陈天恩 张驰 陈洋 许祥奇 杨威 陈峰 《浙江农业科学》 2024年第3期721-727,共7页

针对目前烟草农业产业服务效率低、规范化水平低,烟农生产经营成本高、业务办理繁琐不便捷、信息获取不及时,以及烟区生产、生活、生态融合度不高等问题,研究构建了一站式农服数字化服务平台,平台以服务农民为宗旨,运用互联网经济新业... 针对目前烟草农业产业服务效率低、规范化水平低,烟农生产经营成本高、业务办理繁琐不便捷、信息获取不及时,以及烟区生产、生活、生态融合度不高等问题,研究构建了一站式农服数字化服务平台,平台以服务农民为宗旨,运用互联网经济新业态、新模式,整合烟农、合作社、第三方机构,探索构建了“滴滴农服”服务撮合模式。平台采用多层分布式体系结构,以分层的、组件化的设计方法,选用B/S架构,由基础层、数据层、业务层、接入层与用户层等5个层次组成,实现了政策公示、业务办理、种烟政策、专业化服务、惠农服务、技术服务六大功能,并在云南省红河州进行应用推广,截至2021年11月,注册烟农用户4.18万户、商家用户55户(含31户提供专业化服务的烟农合作社),累计交易42.7万单、交易额1.79亿元,推广区域667 m^(2)种植成本同比减少50.48元,有效地降低了烟农种植成本。通过本研究的探索和应用,形成了专业化服务、政策服务、惠农服务、技术服务为主的四大类数字化服务体系,基于大数据为农户提供优质便捷的生产和生活性服务,弥合了城乡数字鸿沟。 展开更多

关键词 一站式服务 移动互联网 烟农服务 数字化服务体系

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基于农田运载平台的烟叶辅助采收机设计与试验

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作者 王晓萌 高松 +3 位作者 杨硕 李思 杨枕霏 王秀 《农机化研究》 北大核心 2024年第4期83-91,共9页

为解决根据成熟度分不同生长时段进行人工采收劳动强度大、采收效率低的问题,设计了一种基于农田运载平台的烟叶辅助采收机。充分考虑烟叶种植农艺规范,将人员乘坐高度调整及烟包提升机构融合设计,满足采摘位置高度调整的要求;设计主从... 为解决根据成熟度分不同生长时段进行人工采收劳动强度大、采收效率低的问题,设计了一种基于农田运载平台的烟叶辅助采收机。充分考虑烟叶种植农艺规范,将人员乘坐高度调整及烟包提升机构融合设计,满足采摘位置高度调整的要求;设计主从双控电力提升控制电路,保证烟包提升运行效率;开发烟叶采收量定位监测系统,满足田间烟叶采收量分布信息获取的需求。开展了烟包提升系统提升能力性能试验,结果表明:烟叶提升净质量最大为15kg,提升时间最长为13s。烟叶采收量田间试验结果表明:烟叶辅助采收机烟包平均质量为6395g,标准差为1588g;相邻烟包定位点平均距离为5.64m,标准差为4.38m,并获得了烟草田间收获量分布图。烟叶收获效率对比田间试验结果表明:烟叶辅助采收车单人烟叶收获效率平均为30.46g/s,标准差为4.73g/s,与纯人工单人烟叶收获效率相比,烟叶收获平均效率提高78%,采收效率标准差降低1.80g/s,具有较好的采收效率的稳定性。研究结果可为省力、高效、智能烟叶采收机的研发提供技术支撑。 展开更多

关键词 烟叶辅助采收机 烟包提升机构 收获量分布 电动提升系统

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玉米单粒种子发芽潜力无损检测方法研究 被引量：2

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作者 张晗 董宏图 +3 位作者 栗彬彬 闫宁 吴旭东 罗斌 《种子》 北大核心 2021年第11期144-148,共5页

以郑单958为研究对象,研究玉米单粒种子发芽潜力无损检测方法。使用相机采集单粒种子图像,提取种子24个颜色特征和13个形状特征。将图像特征与种子发芽实验结果组成数据集,通过使用主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)提取8... 以郑单958为研究对象,研究玉米单粒种子发芽潜力无损检测方法。使用相机采集单粒种子图像,提取种子24个颜色特征和13个形状特征。将图像特征与种子发芽实验结果组成数据集,通过使用主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)提取8个可以代表所有特征的主成分,结合极限学习机算法(Extreme Learning Machine, ELM)建立模型。通过Matlab软件进行仿真,并分析了选择不同隐含层神经元个数和不同隐含层激励函数对模型预测精度的影响。结果表明,使用极限学习机模型ELM选择sigmoid函数建立PCA-ELMs模型对种子发芽预测的准确率为63.33%,查准率为88.51%,查全率为63.11%。研究表明,通过机器视觉技术结合PCA-ELMs算法建立模型,对种子发芽潜力预测具有一定可行性,通过模型分类后可以使剩余样本发芽率获得提升。 展开更多

关键词 机器视觉 玉米种子 种子发芽潜力 极限学习机

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畜禽精准饲喂管理技术发展现状与展望 被引量：15

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作者 孟蕊 崔晓东 +5 位作者 余礼根 丁露雨 高荣华 祝军 杜天天 李奇峰 《家畜生态学报》 北大核心 2021年第2期1-7,共7页

传统的畜禽饲喂方式易产生畜禽营养不均、饲料浪费等问题,且人工劳动强度较大、生产率有待提高。随着信息技术的进步,以节省饲料和人工成本、促进畜禽营养均衡、保障畜产品品质及安全等为显著优势的精准饲喂管理技术应运而生,并逐渐研... 传统的畜禽饲喂方式易产生畜禽营养不均、饲料浪费等问题,且人工劳动强度较大、生产率有待提高。随着信息技术的进步,以节省饲料和人工成本、促进畜禽营养均衡、保障畜产品品质及安全等为显著优势的精准饲喂管理技术应运而生,并逐渐研发应用。该文阐述了畜禽精准饲喂中饲养信息获取、饲料精准配方及智能饲喂技术的发展现状并分析了当前存在的问题及未来的发展趋势。 展开更多

关键词 畜禽 精准饲喂 智能饲喂 饲料配方 信息监测

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基于深度学习与多尺度特征融合的烤烟烟叶分级方法 被引量：7

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作者 鲁梦瑶 周强 +3 位作者 姜舒文 王聪 陈栋 陈天恩 《中国农机化学报》 北大核心 2022年第1期158-166,共9页

为实现烤烟等级的快速准确识别,降低人工分级中主观因素对分级结果的影响,提高烟叶分级的准确性和一致性,提出一种基于烤烟RGB图像和深度学习的多尺度特征融合的烟叶图像等级分类方法,采用ResNet50提取烟叶图像特征,并引入基于注意力机... 为实现烤烟等级的快速准确识别,降低人工分级中主观因素对分级结果的影响,提高烟叶分级的准确性和一致性,提出一种基于烤烟RGB图像和深度学习的多尺度特征融合的烟叶图像等级分类方法,采用ResNet50提取烟叶图像特征,并引入基于注意力机制的SE模块(压缩激发模块),增强不同通道特征的重要程度;同时,采用FPN(特征金字塔网络)对提取的由浅及深不同层级的烟叶特征进行融合,以实现烟叶多尺度特征的表达。采集皖南地区6068个烤烟的正面和背面图像用于建模和分析。结果表明,提出的烟叶分级方法的分级正确率比经典CNN(卷积神经网络)高出5.21%,分级模型在新批次7个等级烟叶上的分级正确率为80.14%,相邻等级的分级正确率为91.50%。因此,采用RGB图像结合深度学习技术可实现烤烟烟叶等级的良好识别,可为烤烟烟叶收购等级评价提供一种新方法。 展开更多

关键词 烟叶分级 深度学习 图像分类 特征融合 特征金字塔网络 SE模块

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考虑喷雾高度的大田蔬菜对靶喷雾系统设计与试验 被引量：2

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作者 赵学观 郑申玉 +3 位作者 易克传 王秀 邹伟 翟长远 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1-11,共11页

针对喷雾高度影响大田对靶喷雾准确性问题,该研究设计了融合喷雾高度的大田蔬菜对靶喷雾系统,适用于株间距大、冠层尺寸小的作物。介绍了大田蔬菜对靶喷雾系统的结构组成及工作原理,根据对靶喷雾作业环节的滞后特性,建立对靶喷雾滞后模... 针对喷雾高度影响大田对靶喷雾准确性问题,该研究设计了融合喷雾高度的大田蔬菜对靶喷雾系统,适用于株间距大、冠层尺寸小的作物。介绍了大田蔬菜对靶喷雾系统的结构组成及工作原理,根据对靶喷雾作业环节的滞后特性,建立对靶喷雾滞后模型,提出融合靶标位置、靶标大小、喷雾机作业速度和喷雾高度的对靶喷雾控制方法,基于C37控制器设计了稳压喷雾系统和对靶喷雾控制系统,并进行试验验证。不同喷雾高度对靶试验结果表明,在作业速度为0.52 m/s的情况下,融合喷雾高度的对靶喷雾平均绝对误差和均方根误差分别不高于3.63和4.26 cm,比未融合喷雾高度的平均绝对误差平均减小4.30 cm,均方根误差平均减小4.57 cm,有效喷施率不低于92.6%,验证了融合喷雾高度对靶喷雾的可行性。田间试验结果表明,随着作业速度的增加,对靶喷雾有效喷施率和平均有效覆盖率下降。在作业速度不大于0.49 m/s时,对靶喷雾有效喷施率为93.5%,平均有效覆盖率为80.2%。较于连续喷雾方式,对靶喷雾节药率可达33.8%,可满足大田株间距大、冠层尺寸小的作物对靶植保作业需求。 展开更多

关键词 植保机械 传感器 对靶 喷杆式 喷雾 喷雾高度

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基于订单位置聚类的雏鸡配送车辆调度优化模型 被引量：4

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作者 陈栋 陈天恩 +3 位作者 姜舒文 张驰 王聪 鲁梦瑶 《智慧农业（中英文）》 2020年第4期137-148,共12页

为解决大型禽业企业物流订单位置跨度大、配送车辆调度工作人工参与度高、雏鸡配送成本高的问题,本研究结合车辆路径优化问题求解思路,提出了基于订单位置聚类的雏鸡配送车辆调度优化模型。模型通过引入K-means聚类算法,实现了基于订单... 为解决大型禽业企业物流订单位置跨度大、配送车辆调度工作人工参与度高、雏鸡配送成本高的问题,本研究结合车辆路径优化问题求解思路,提出了基于订单位置聚类的雏鸡配送车辆调度优化模型。模型通过引入K-means聚类算法,实现了基于订单位置的配送单元划分方法,并基于肘部法则与轮廓系数法设计了自动化订单位置聚类流程,实现了订单配送单元的自主式划分。在划分的各组订单基础上,以配送成本最优作为目标函数,建立雏鸡配送车辆调度优化模型,并结合改进的遗传算法进行求解。研究采用北京某禽业企业实际订单数据,对订单未聚类情况下的整体调度优化与聚类分组情况下的调度优化两种情况的结果进行了对比分析,结果表明订单聚类分组情况下,优化模型使配送车辆平均每天总里程比订单未聚类情况降低69.84%,可以得出,加入聚类算法的订单分组优化更适合实际订单位置跨度大、订单数量多的车辆调度场景。基于以上研究,研发设计了适用于雏鸡配送的车辆调度优化服务系统,实现了订单自动化聚类、配送车辆调度优化、定制化模型服务等功能,通过模型的实际应用,达到了为禽业企业提供智能化配送车辆调度优化服务的目的,切实提高了企业运行效率,降低了企业配送成本。 展开更多

关键词 雏鸡配送 车辆调度优化模型 K-MEANS聚类算法 遗传算法 智慧畜禽 定制化模型服务

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基于深度学习的烟叶等级分类及特征可视化 被引量：2

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作者 鲁梦瑶 陈栋 +3 位作者 周强 王志勇 陈天恩 姜舒文 《烟草科技》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期92-100,共9页

为探索深度学习技术在烟叶图像上的特征提取效果,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模型的烟叶等级分类方法,并对模型关注的烟叶特征进行了可视化分析。通过图像预处理得到高分辨率的局部烟叶图像,以弥补... 为探索深度学习技术在烟叶图像上的特征提取效果,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模型的烟叶等级分类方法,并对模型关注的烟叶特征进行了可视化分析。通过图像预处理得到高分辨率的局部烟叶图像,以弥补全局烟叶图像缩放后导致烟叶细节信息丢失;利用改进的CNN模型VGG-16和ResNet-50分别提取烟叶全局和局部图像特征;构建分类器对烟叶全局和局部图像的特征向量进行分类和结果融合;采用类别激活图(Class Activation Map,CAM)技术绘制模型关注烟叶特征的热力图。结果表明:提出的方法对6个等级的烟叶分级准确率达到84.71%,单张烟叶图像测试时间为17.87 ms;特征热力图显示ResNet-50模型对烟叶病斑、皱褶、主脉和纹理走势等局部特征较为敏感。该方法可为实现烟叶快速、准确分级提供支持。 展开更多

关键词 烟叶分级 烟叶图像 深度学习 CNN模型 特征可视化 类别激活图

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