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农机装备物联网技术研究现状与展望
1
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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国内外甘薯移栽技术装备研究现状及展望
2
作者 武广伟 王瑞雪 +2 位作者 李鑫 阮并锋 颜丙新 《农机化研究》 北大核心 2024年第7期1-8,共8页
甘薯是重要的粮食作物,是工业原料和新能源作物,而我国是世界上最大的甘薯生产国。甘薯种植农艺以裸苗移栽为主,对移栽姿态要求较高,现阶段我国甘薯移栽机械化水平相对于主粮作物相对较低,生产中大多通过人工栽插完成移栽作业,人工生产... 甘薯是重要的粮食作物,是工业原料和新能源作物,而我国是世界上最大的甘薯生产国。甘薯种植农艺以裸苗移栽为主,对移栽姿态要求较高,现阶段我国甘薯移栽机械化水平相对于主粮作物相对较低,生产中大多通过人工栽插完成移栽作业,人工生产成本高、劳动强度大,已成为阻碍我国甘薯高质高效发展的主要技术瓶颈。为此,对国外和国内在甘薯机械化移栽领域开展的技术研究和已有生产装备的作业原理进行了分析,对我国在甘薯机械化移栽相关技术研究和装备研发方面存在的问题进行了探讨,并就我国甘薯移栽技术装备的未来发展方向提出相关建议,旨在为我国甘薯移栽技术装备的研究和推广提供一定的参考,促进我国甘薯移栽机械化的发展。 展开更多
关键词 甘薯裸苗 移栽 装备 展望
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农业装备自动驾驶技术研究现状与展望
3
作者 孟志军 王昊 +3 位作者 付卫强 刘孟楠 尹彦鑫 赵春江 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1-24,共24页
农业装备自动驾驶技术可以显著提升作业质量,提高作业效率,降低作业成本,减轻劳动强度,已成为智能农业装备发展的重要方向。在政策和市场的共同推动下,我国农业装备自动驾驶技术发展迅速,并通过多场景、多层次的示范和应用推动技术熟化... 农业装备自动驾驶技术可以显著提升作业质量,提高作业效率,降低作业成本,减轻劳动强度,已成为智能农业装备发展的重要方向。在政策和市场的共同推动下,我国农业装备自动驾驶技术发展迅速,并通过多场景、多层次的示范和应用推动技术熟化,逐步建立了完整的技术体系。农业装备自动驾驶技术系统主要包括环境感知、工况感知、决策规划、横向控制、纵向控制等关键技术。本文首先阐述了农业装备自动驾驶关键技术研究的现状,分析归纳了各技术领域有待解决的关键科学技术问题;结合农业装备自动导航技术产品和自动驾驶技术集成应用两方面,介绍了国内外农业装备自动驾驶技术研发和应用情况;从自动驾驶技术分级研究和建立标准规范角度,对比分析了农业装备自动驾驶与智能网联汽车行业的差距,指出了农业装备自动驾驶等级划分的迫切需求。为应对智慧农业生产非结构环境、高精度农艺和强农时约束三大挑战,建议突出农业生产应用中作业精准化和驾驶自动化双重需求的特点,有针对性地开展农业装备自动驾驶技术研发、应用示范和技术分级等方面工作。 展开更多
关键词 农机自动驾驶 环境感知 决策规划 自动导航 自动驾驶分级
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玉米精量播种区段控制技术研究现状 被引量：1
4
作者 凌琳 颜丙新 +5 位作者 武广伟 李汉青 肖跃进 梅鹤波 董建军 孟志军 《农机化研究》 北大核心 2024年第1期9-16,共8页
简述了玉米精量播种区段控制技术的重要意义,指出精量播种区段控制技术是节约良种、提高产量的有效手段,是实现玉米播种节种减损的重要途径。概述了区段控制的发展历程,基于区段控制流程将玉米精量播种区段控制技术分解为种子着床定位... 简述了玉米精量播种区段控制技术的重要意义,指出精量播种区段控制技术是节约良种、提高产量的有效手段,是实现玉米播种节种减损的重要途径。概述了区段控制的发展历程,基于区段控制流程将玉米精量播种区段控制技术分解为种子着床定位、位置关系判断、排种启停控制等3个过程,并介绍了3个过程的主要研究内容和研究历程。综合国内外研究,指出了目前区段控制技术面临的主要技术难点,并结合我国当前玉米播种情况,展望了我国玉米精量播种区段控制技术的发展趋势。 展开更多
关键词 玉米 精量播种 区段控制 研究现状
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农机装备智能测控技术研究现状与展望 被引量：24
5
作者 翟长远 杨硕 +2 位作者 王秀 张春凤 宋健 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1-20,共20页
农机装备正朝着智能化方向发展,智能测控是实现智能农机的核心技术。农机装备智能测控技术以农机装备为载体,包括农机作业相关信息智能感知、精准监控和作业决策与管理等技术。目前,我国农机装备智能测控存在高端装备、核心技术国产化... 农机装备正朝着智能化方向发展,智能测控是实现智能农机的核心技术。农机装备智能测控技术以农机装备为载体,包括农机作业相关信息智能感知、精准监控和作业决策与管理等技术。目前,我国农机装备智能测控存在高端装备、核心技术国产化程度低的问题。本文从农机作业智能感知技术、农机装备精准监控技术和农机作业智能决策与管理技术等方面对国内外研究现状进行综述。阐述了作物生长信息、土壤信息和农机作业状态信息等智能感知技术的大量成果;阐述了耕深、平整地、土壤消毒、播种、植保和收获领域的农机装备精准监控技术的研究进展;阐述了农机作业智能决策与管理技术在农机作业质量监管、农机调度方面的技术突破;重点阐述了农机装备智能测控技术在土地耕整机、土壤消毒机、播种机、施肥机、植保机、收获机及农机作业管理平台的应用现状,分析了各环节待解决的问题。最后,提出了农机装备智能测控技术未来发展方向:农机装备智能测控系统化技术研究;无人农场农机自主作业关键测控技术研究;田间复杂环境农机核心部件及传感器研发;农机大数据支撑的作业决策模型研究。 展开更多
关键词 农业机械 智能测控 农机大数据 智能决策 互联网
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光谱分析技术用于畜禽养殖粪污成分检测的研究进展
6
作者 梁爽 李斌 +3 位作者 朱君 冯涛 王海峰 周孟创 《中国奶牛》 2024年第3期50-55,共6页
作为一种“放错了地方的资源”,养殖业所产生的粪污排放量大、成分复杂,借助先进理化分析手段开展成分分析,进而针对性地开展发酵处理,实现“变废为宝”具有重要意义。传统的粪污成分理化检测方法存在耗时长、前处理过程复杂等问题,近年... 作为一种“放错了地方的资源”,养殖业所产生的粪污排放量大、成分复杂,借助先进理化分析手段开展成分分析,进而针对性地开展发酵处理,实现“变废为宝”具有重要意义。传统的粪污成分理化检测方法存在耗时长、前处理过程复杂等问题,近年来,光谱分析技术因具有检测速度快、成本低等优点,在养殖粪污成分检测研究领域已开展较多研究,并在未来应用中展示出良好前景。本文介绍了传统的粪污检测方法及存在不足;综述了基于光谱分析技术检测养殖粪污中碳氮元素、金属元素、干物质/有机物和磷元素等成分含量的研究进展;并对光谱分析技术用于养殖粪污检测在预测模型构建、样品制备方法和检测仪器研发等方面存在的问题和改进方向进行了总结,可为养殖粪污资源化高效利用提供理论支撑。 展开更多
关键词 养殖粪污 光谱技术 成分检测
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设施光环境调控技术装备研究现状与发展趋势
7
作者 刘艺涵 李晶 +3 位作者 陈晓丽 高轶楠 范凤翠 郭文忠 《河北农业科学》 2023年第6期83-88,共6页
设施农业是现代农业的重要组成部分,光照在很大程度上影响着植物的生长发育和形态建成,因此,设施光环境调控在生产中具有重要作用,基于作物高产优质需求的设施光环境调控成为了现代农业研究的热点。针对我国设施生产中不适宜的光环境问... 设施农业是现代农业的重要组成部分,光照在很大程度上影响着植物的生长发育和形态建成,因此,设施光环境调控在生产中具有重要作用,基于作物高产优质需求的设施光环境调控成为了现代农业研究的热点。针对我国设施生产中不适宜的光环境问题,阐述了我国设施光环境调控的必要性;全面梳理了各种补光技术的应用现状,以及补光装备的性能和优缺点;分析了目前光调控技术装备存在的主要问题,并提出了未来设施补光技术装备的发展趋势。 展开更多
关键词 设施农业 光环境 补光灯 技术装备 智能控制
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北京市设施农业机器人发展现状及策略
8
作者 张云鹤 温靖 +2 位作者 林森 沈剑波 师翊 《农业工程技术》 2023年第2期27-28,91,共3页
设施农业作为一种现代农业生产方式,其高能源消耗、高成本投入和高效率产出的生产模式已经成为世界各国农业发展的重点。本文对北京市设施农业机器人的发展现状进行了概述,并针对问题进行分析,指出了目前北京市设施农业机器人存在的问题... 设施农业作为一种现代农业生产方式,其高能源消耗、高成本投入和高效率产出的生产模式已经成为世界各国农业发展的重点。本文对北京市设施农业机器人的发展现状进行了概述,并针对问题进行分析,指出了目前北京市设施农业机器人存在的问题,提出了以下五点建议。一是要开发高效率多用途机器人,二是要研发设施农业机器人关键技术,三是要打造设施农业标准化生产技术体系,四是要加强农机和农艺融合,五是要因地制宜发展设施农业机器人。 展开更多
关键词 设施农业 机器人 发展策略
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现代信息技术与智能装备技术在蔬菜种植中的应用
9
作者 成福庆 温靖 +3 位作者 邵珊珊 沈剑波 陈诚 林森 《农业工程技术》 2023年第23期24-30,共7页
随着信息技术与智能装备推动了蔬菜种植的快速发展,该研究对目前蔬菜种植的绿色防控、正压环境综合调控系统、设置智能装备、设施农业物联网技术、温室智慧管控大数据平台五个方面进行了综述与系统总结,为推动中国蔬菜种植的信息技术与... 随着信息技术与智能装备推动了蔬菜种植的快速发展,该研究对目前蔬菜种植的绿色防控、正压环境综合调控系统、设置智能装备、设施农业物联网技术、温室智慧管控大数据平台五个方面进行了综述与系统总结,为推动中国蔬菜种植的信息技术与智能装备技术发展建设提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 蔬菜种植 信息技术 智能装备
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LIBS结合图像筛选方法提高钢铁中Cu、Cr、Mn元素检测稳定性研究
10
作者 郑培超 刘少剑 +6 位作者 王金梅 陈光辉 李刚 刘旭峰 田宏武 董大明 郭连波 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第2期223-232,共10页
优质特种钢材和低端粗钢之间的性能差异主要受其构成元素种类及其成分含量的影响,因此,如何快速准确地对物质成分进行定性及定量分析对钢铁产品的质量评估至关重要。针对传统方法难以实现对钢铁合金成分的快速准确检测的难题,采用激光... 优质特种钢材和低端粗钢之间的性能差异主要受其构成元素种类及其成分含量的影响,因此,如何快速准确地对物质成分进行定性及定量分析对钢铁产品的质量评估至关重要。针对传统方法难以实现对钢铁合金成分的快速准确检测的难题,采用激光诱导击穿光谱(LIBS)结合等离子体图像信息的方法,通过快速地对不同元素的特征光谱强度与激发生成的等离子体图像进行采集,分析两者之间的相关性,并通过提取的图像特征信息的异常值剔除了部分无效光谱数据,进而实现了对钢铁成分的高精度分析。通过分析延迟时间和激光能量等不同实验条件对元素特征光谱强度及其对应等离子体图像的影响规律,不仅证明了等离子体图像与光谱之间存在相关性,还利用等离子体图像特征信息的局部最优值确定了最优延迟时间、激光能量分别为1000 ns与50 mJ,并根据图像特征的平均阈值来筛选无效光谱数据。结果表明,图像筛选优化数据后,各元素谱线校准模型的决定系数(R^(2))分别从原始数据的0.978、0.986、0.957、0.935提升至0.995、0.997、0.968、0.957,且其定标曲线对未知样品元素的预测浓度相对标准偏差(RSD)下降为原始数据预测浓度RSD的50%左右。由此可知采用LIBS结合图像筛选方法可以减少定量分析的误差,提高预测结果精确度。 展开更多
关键词 光谱学 激光诱导击穿光谱 等离子体图像 定量分析 稳定性
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喷头雾化雾滴尺寸和速度的空间分布实验研究
11
作者 李鑫鹏 张瑞瑞 +3 位作者 唐青 李龙龙 丁晨琛 陈立平 《农机化研究》 北大核心 2024年第1期159-167,共9页
雾滴尺寸及其运动速度直接影响药液的着靶效果和农药利用效率。为研究喷头雾化区域雾滴尺寸和雾滴速度空间分布,选取空气诱导扇形喷头IDK120-03、万能型平面扇形喷头LU120-03和防飘移扇形喷头AD120-03等3种典型喷头,利用相位多普勒粒子... 雾滴尺寸及其运动速度直接影响药液的着靶效果和农药利用效率。为研究喷头雾化区域雾滴尺寸和雾滴速度空间分布,选取空气诱导扇形喷头IDK120-03、万能型平面扇形喷头LU120-03和防飘移扇形喷头AD120-03等3种典型喷头,利用相位多普勒粒子干涉仪测量了所选喷头在不同压力下的雾滴尺寸和雾滴速度,建模分析了喷头雾化后雾滴尺寸和雾滴速度空间分布规律。结果表明:在雾滴尺寸分布中,IDK120-03、LU120-03和AD120-03各喷头中心垂直方向上雾滴尺寸与垂直距离无明显关系,雾滴尺寸随喷雾压力增加而减小,呈线性关系,线性系数在-0.85~-0.54之间,相关程度均在0.96以上;水平方向上雾滴尺寸随水平距离增加而增大,对雾滴尺寸与水平距离二次多项式拟合,相关程度平均在0.90以上;垂直和水平方向上,IDK120-03喷头雾滴尺寸最大、LU120-03喷头最小。在雾滴速度分布中,各喷头中心垂直方向上雾滴速度随垂直距离增加而减小,呈线性关系,线性系数在-0.14~-0.01之间,相关程度均在0.99以上;水平方向上各喷头雾滴速度随水平距离增加而减小,对雾滴速度与水平距离二次多项式拟合,相关程度平均在0.96以上,AD120-03喷头雾滴速度最大,IDK120-03喷头最小,LU120-03喷头雾滴速度降低最快,IDK120-03喷头雾滴速度降低最慢。喷头雾化雾滴尺寸和速度的空间分布的研究可为提高施药质量提供依据。 展开更多
关键词 压力喷头 雾滴尺寸 雾滴速度 相位多普勒粒子干涉仪
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基于YOLOv5模型的仔猪社交识别方法研究
12
作者 冯兴尧 王海峰 +3 位作者 朱君 孙想 邱阳 李斌 《中国猪业》 2024年第1期73-83,共11页
精准识别仔猪间社交关系对了解仔猪内部社交和预警异常仔猪具有重要意义。针对传统方法在仔猪社交识别时存在的人工依赖多、劳动强度大、观测效率低等问题,本研究借助机器视觉与深度学习技术,提出了一种基于改进的YOLOv5模型的仔猪社交... 精准识别仔猪间社交关系对了解仔猪内部社交和预警异常仔猪具有重要意义。针对传统方法在仔猪社交识别时存在的人工依赖多、劳动强度大、观测效率低等问题,本研究借助机器视觉与深度学习技术,提出了一种基于改进的YOLOv5模型的仔猪社交识别研究方法。该研究以9头30~35日龄群养的长白二元杂交仔猪为研究对象,从顶部视角连续采集视频数据,经图像截取与数据增强共获得13389张图像作为数据集。首先,选取Faster R-CNN、SSD、YOLOv4和YOLOv5这4种典型目标检测算法对数据集进行训练,通过对比分析,确定用于仔猪个体身份识别最优模型;然后依据K-means聚类算法确定仔猪社交中心,通过计算仔猪与社交中心的欧氏距离量化仔猪社交值,利用位置信息构建仔猪社交网络,绘制仔猪运动轨迹,获得社交正常与社交异常仔猪的识别阈值;最后,利用该阈值对仔猪进行分类,识别社交异常仔猪个体并实现预警。经测试,改进的YOLOv5对群养仔猪个体身份识别的平均精度均值达99.29%,模型大小为13.71 MB,满足仔猪身份识别需求,与YOLOv5、YOLOv4、SSD和Faster R-CNN模型相比,改进的YOLOv5平均精度均值分别提高了0.26、1.97、12.74和4.31个百分点。通过统计仔猪社交值均值变化情况,发现正常与异常仔猪社交值均值差异明显,正常仔猪社交值均值范围[0.259~0.351],异常仔猪社交值均值范围[0.402~0.441],试验确定0.4为最佳社交判别阈值。该研究可为仔猪社交行为智能识别与异常早期预警提供方法参考。 展开更多
关键词 仔猪 YOLOv5 K-MEANS 社交 深度学习
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农业灌溉水资源优化配置研究进展
13
作者 时荣超 郭文忠 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-13,共13页
水资源短缺是制约农业可持续发展的关键因素,因此农业灌溉水资源的优化配置对于保障粮食安全和水安全具有重要意义。该研究基于农业灌溉水资源优化配置的主要类型,对单一作物灌溉优化决策、多作物水土资源优化配置和灌溉渠系水资源优化... 水资源短缺是制约农业可持续发展的关键因素,因此农业灌溉水资源的优化配置对于保障粮食安全和水安全具有重要意义。该研究基于农业灌溉水资源优化配置的主要类型,对单一作物灌溉优化决策、多作物水土资源优化配置和灌溉渠系水资源优化调度3个方面的研究进展进行了系统综述。同时指出了当前农业灌溉水资源优化配置中存在的主要问题和未来研究方向,研究认为当前的农业灌溉水资源优化配置应在如下4个方面进行完善:1)建立更具生理意义的作物水分-产量-品质模型;2)在气候变化和人类活动的情景下实现农业灌溉水资源的优化配置;3)构建全面考虑水源、渠系、灌区面积、作物配置以及生育阶段的系统性农业灌溉水资源优化配置模型;4)建立以棵间蒸发最小为目标的动态灌溉优化决策模型。研究可为中国的粮食安全和水安全提供理论指导。 展开更多
关键词 模型 作物 水资源 灌溉优化决策 非充分灌溉 节水调质 渠系
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活体检测吲哚-3-乙酸的电化学传感器研究
14
作者 闫路程 李爱学 吴瑞刚 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期47-50,54,共5页
吲哚-3-乙酸(IAA)作为一种重要的植物激素,在植物生长发育的整个过程中起着至关重要的作用。本文根据植物活体检测的实际需要,发展了适合植物茎秆活体检测的四阵列电极及用于植物果实活体检测的六阵列电极,通过一步法在铂(Pt)丝工作电... 吲哚-3-乙酸(IAA)作为一种重要的植物激素,在植物生长发育的整个过程中起着至关重要的作用。本文根据植物活体检测的实际需要,发展了适合植物茎秆活体检测的四阵列电极及用于植物果实活体检测的六阵列电极,通过一步法在铂(Pt)丝工作电极上沉积铂纳米颗粒(PtNPs)和还原氧化石墨烯(rGO)纳米复合膜,从而增强催化效果,提高生物传感器的灵敏度。实验结果表明,所研制的传感器在IAA浓度0.1~200μmol/L范围内,具有良好的线性关系,相关系数为R~2=0.986,检测限为0.01μmol/L(S/N=3)。进一步利用所制备的传感器活体检测了黄瓜茎秆和黄瓜果实(CF)内的IAA含量,表明该传感器在植物生理状态的活体检测中具有重要应用前景。 展开更多
关键词 活体 吲哚-3-乙酸 电化学 传感器
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装备与信息协同促进现代智慧农业发展研究 被引量：20
15
作者 韩佳伟 朱文颖 +2 位作者 张博 赵春江 杨信廷 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2022年第1期55-63,共9页
农业机械装备是现代农业发展的物质基础、农业机械化发展的重要标志,新一代信息技术驱动农业机械装备智能化转型升级;基于装备与信息技术协同的智慧农业成为现代农业发展的新趋势,对提高农业生产效率、推动农业机械优质高效发展具有积... 农业机械装备是现代农业发展的物质基础、农业机械化发展的重要标志,新一代信息技术驱动农业机械装备智能化转型升级;基于装备与信息技术协同的智慧农业成为现代农业发展的新趋势,对提高农业生产效率、推动农业机械优质高效发展具有积极意义。本文对比分析了国内外智慧农业的研究现状,梳理了我国农业机械装备、农业信息技术的研究进展与趋势;在剖析我国现代智慧农业发展需求并前瞻发展价值的基础上,提出重点工程发展建议:农业生态系统监测网络新基建工程、国家农业大数据中心及运行机制构建工程、智能农机装备研发应用工程、农业信息服务示范工程、果蔬商品化处理智能感控技术与装备研发示范工程。研究认为,立足国情加大农业科技创新投入并优化结构、建立农业"产学研"创新联盟、完善农业科技创新激励政策,可为引导现代智慧农业发展提供坚实保障。 展开更多
关键词 农业装备 农业信息化 农业信息服务 智能农机 新基建
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反刍家畜典型行为监测与生理状况识别方法研究综述 被引量：4
16
作者 张宏鸣 孙扬 +3 位作者 赵春平 王博文 李斌 王炳科 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-21,共21页
反刍家畜是人类获得肉、奶等食品的重要来源,随着人们对其产品产量与品质要求的提升,传统耗时耗力且高人工成本的人工监管模式已经难以满足规模化反刍家畜养殖的需要。反刍家畜行为中蕴含着许多身体状况信息,对反刍家畜行为的自动化监... 反刍家畜是人类获得肉、奶等食品的重要来源,随着人们对其产品产量与品质要求的提升,传统耗时耗力且高人工成本的人工监管模式已经难以满足规模化反刍家畜养殖的需要。反刍家畜行为中蕴含着许多身体状况信息,对反刍家畜行为的自动化监测有助于较早地识别其异常行为、评估其健康水平、预警其异常生理状态,辅助养殖人员及时调整养殖策略,实现低成本、高效率和高收益的生产过程。首先对反刍家畜基本运动(躺卧、行走、站立)、反刍、进食饮水、跛行等典型行为的监测方法进行总体阐述,然后详细分析了识别反刍家畜发情、分娩、疾病、疼痛状况的不同特征指标以及基于该特征指标的生理状况识别方法,最后探讨了反刍家畜行为监测方法目前存在的一些问题与难点,并指出未来的研究重点为:优化传感器功耗、融合多传感器数据、降低数据传输延时、减少大规模数据标注、轻量化深度学习模型以及深度解析和应用数据。 展开更多
关键词 反刍家畜 行为监测 生理状况特征 生理状况识别
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基于彩色空间距离优化的秸秆覆盖率检测算法研究
17
作者 安晓飞 代均益 +3 位作者 路振田 徐新刚 尹彦鑫 孟志军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期229-234,共6页
秸秆覆盖率是保护性耕作重要的评价指标之一。针对田间秸秆形态各异、细碎秸秆难以识别的难题,基于机器视觉技术,提出了一种基于K-means和彩色空间距离灰度化方法相结合的田间秸秆覆盖率检测算法。采用彩色空间距离方法对秸秆图像进行... 秸秆覆盖率是保护性耕作重要的评价指标之一。针对田间秸秆形态各异、细碎秸秆难以识别的难题,基于机器视觉技术,提出了一种基于K-means和彩色空间距离灰度化方法相结合的田间秸秆覆盖率检测算法。采用彩色空间距离方法对秸秆图像进行预处理,基于K-means算法实现秸秆和土壤背景的分类识别,使用数学形态学腐蚀和膨胀方法对识别后的图像进行处理,降低细碎秸秆对覆盖率的影响,最后计算秸秆图像的覆盖率。2022年10月,通过田间试验对北京小汤山国家精准农业研究示范基地采集的220幅玉米秸秆图像进行了算法验证。试验结果表明,对低秸秆覆盖率(0~30%)图像,识别准确率达到90%;对中等秸秆覆盖率(30%~60%)图像,识别准确率达到88%;对高秸秆覆盖率(60%以上)图像,识别准确率达到86%;整体秸秆覆盖率分等定级准确度达到98.18%。本研究设计的基于K-means和彩色空间距离灰度化方法相结合的田间秸秆覆盖率检测算法为保护性耕作评价提供了快速检测方法和手段。 展开更多
关键词 保护性耕作 秸秆覆盖率 K-MEANS算法 彩色空间距离灰度化
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农业机器人技术进展、挑战与趋势
18
作者 赵春江 范贝贝 +1 位作者 李瑾 冯青春 《智慧农业（中英文）》 CSCD 2023年第4期1-15,共15页
[目的/意义]农业机器人是全球农业装备的战略制高点和竞争焦点,也是加快推动中国农业强国建设的重点方向之一。世界农业强国与中国均围绕本国农业发展特点,正在加强农业机器人政策与规划布局,带动农业机器人产业进入稳定增长期。[进展]... [目的/意义]农业机器人是全球农业装备的战略制高点和竞争焦点,也是加快推动中国农业强国建设的重点方向之一。世界农业强国与中国均围绕本国农业发展特点,正在加强农业机器人政策与规划布局,带动农业机器人产业进入稳定增长期。[进展]本文阐述了农业机器人概念及特征,全球农业机器人发展政策与战略规划布局,以及产业发展状况。针对农田作业机器人、果园采摘机器人和设施蔬菜生产机器人等3类典型农业机器人的产业背景、前沿进展、发展面临的挑战和关键技术卡点开展了深入分析。[结论/展望]展望了在全球农业劳动力的日益短缺的大背景下,农业机器人产业快速发展面临的机遇,提出了未来农业机器人技术在自主导航、自主学习、实时监控、作业管控等方面的发展趋势。 展开更多
关键词 农业机器人 智能农机 精准作业 无人农场 自主导航
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大田无人农场关键技术研究现状与展望 被引量：12
19
作者 尹彦鑫 孟志军 +11 位作者 赵春江 王昊 温昌凯 陈竞平 李立伟 杜经纬 王培 安晓飞 尚业华 张安琪 颜丙新 武广伟 《智慧农业（中英文）》 2022年第4期1-25,共25页
无人农场是智慧农业的一种表现形式,也是建设农业强国和实现农业现代化的重要探索。无人农场以数据、知识和智能装备为核心要素,将现代信息技术与农业深度融合,实现农业全过程生产所需的信息感知、定量决策、智能控制、精准投入及个性... 无人农场是智慧农业的一种表现形式,也是建设农业强国和实现农业现代化的重要探索。无人农场以数据、知识和智能装备为核心要素,将现代信息技术与农业深度融合,实现农业全过程生产所需的信息感知、定量决策、智能控制、精准投入及个性化服务一体化。本文系统地阐述了大田无人农场的概念与总体技术架构,讨论了信息感知与智能决策、精准作业系统与装备、自动驾驶、无人化农机装备以及无人农场管控平台等五项大田无人农场的关键技术与装备,深入分析了发展中国大田无人农场亟待解决的关键科学与技术问题。以吉林省公主岭市玉米无人农场为例介绍了物联网、大数据、云计算以及人工智能等技术在玉米全程无人化生产中的具体应用及效果。最后,展望了无人农场在解决全球农业生产面临的“无人种田”等共性问题中发挥的重要作用,分析了中国发展无人农场存在的机遇和挑战,提出了中国发展无人农场的战略目标与思路。 展开更多
关键词 无人农场 自动驾驶 智能感知 智能决策 智能装备 管控平台
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无人机农林业应用全球研究态势分析 被引量：6
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作者 陈梅香 张瑞瑞 +2 位作者 陈立平 唐青 夏浪 《智慧农业（中英文）》 2021年第3期22-37,共16页
无人机具有作业效率高、地形适应性好等独特优势,近年在农林业中应用范围不断扩大,相关研究成果数量呈快速上升式发展。为掌握无人机农林应用全球研究态势,本研究采集2011—2020年期间Web ofScience核心合集数据库中无人机农林应用全球... 无人机具有作业效率高、地形适应性好等独特优势,近年在农林业中应用范围不断扩大,相关研究成果数量呈快速上升式发展。为掌握无人机农林应用全球研究态势,本研究采集2011—2020年期间Web ofScience核心合集数据库中无人机农林应用全球研究相关文献数据,利用VOSviewer等统计软件对文献进行科学计量分析。分析结果表明,自2017年开始,无人机农林业应用研究发文数量快速增加,全球已有94个国家/地区、1778个机构开展了研究;发文量排名前三位的国家依次是美国、中国和澳大利亚,表明这三个国家从事无人机农林业应用的科研实力强,学术影响力大;共有398种期刊发表了有关无人机农林业应用研究文章,约占全部收录期刊的1.90%,说明更多的期刊开始关注无人机农林业应用研究;发文最多的期刊是由MDPI主办的RemoteSensing;被引次数最多的文章内容主要是关注无人机系统在摄影测量和遥感上的传感、导航、定位和通用数据处理等的研究现状。此外,对无人机农林业应用研究热点进行分析发现,无人机施药、无人机病虫害遥感、植物表型获取是无人机农林业应用的主要研究热点。本研究可为无人机在农林业上的创新研究、科研团队之间的合作提供参考。 展开更多
关键词 无人机 Web of Science 文献计量 VOSviewer 研究态势 遥感 植物表型
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