基于物联网的桔小实蝇诱捕监测装备设计及试验

为了实现对桔小实蝇诱捕的实时监测和快速诊断,设计了一个基于物联网的桔小实蝇诱捕监测装备。该装备包括诱捕监测装置、太阳能供电装置和监测控制装置3个主要部分,其中诱捕装置包括顶盖、透明的连通件和诱捕瓶;太阳能装置包括太阳能板、蓄电池以及太阳能板支架;控制装置包括Fit-pc控制器、3G通讯模块和自主研发的桔小实蝇监测计数系统软件。该装备结合了机器视觉技术、远程通讯技术以及太阳能供电等技术,实现了集病虫害信息采集、处理、传输与自供电为一体的桔小实蝇诱捕监测装备,可长期的、实时的、远程的监控桔小实蝇诱捕过程和精确的计算桔小实蝇数量,且可自动传输到远程服务器并保存在本地存储卡中。在实验室环境下采用该装备测试,在830 s内有138头桔小实蝇进入该装备,系统检测出的结果是131头,检测成功率为94.9%。采用该装备在杨桃公园从2013年11月到2014年12月进行了一年多测试,系统软硬件可以稳定地协同工作,仅在光照严重不足太阳能供电不力的情况下出现过系统停止运行。基于物联网的桔小实蝇诱捕监测装备能自动跟踪计算桔小实蝇数量,从而向区域监控人员提供简洁有效的监控信息,在农业上有着广泛的应用前景。

基于嵌入式应用的高分辨率农业图像采集节点设计

针对现有农业图像采集设备分辨率低且无法调节图像效果的现状,提出一种基于ARM、CMOS图像传感器和嵌入式Linux操作系统的高分辨农业图像采集节点的设计方案。设计了采集节点的硬、软件体系结构,实现了图像传感器驱动控制,可进行5种白平衡、7级亮度、5级对比度、5级饱和度的图像采集效果控制。试验结果表明,本采集节点能进行2 048像素×1 536像素的图像采集,并能较好地控制图像的白平衡、亮度、对比度、饱和度等像素效果。所设计节点具有体积小、成本较低等特点,可广泛应用于农业图像采集。

一种低成本的农业现场视频/图像快速采集系统

农业现场图像信息采集是农作物长势和病虫害分析的重要手段。结合嵌入式技术与B/S架构,设计了1个采用高清晰图像传感器罗技Pro9000摄像头的低成本农业现场视频/图像快速采集系统,并对系统的体系结构、通信子系统、采集、压缩与传输子系统进行了详细设计。系统采用大功率WiFi和快速ARM平台S3C6410处理器,基于V4L2技术采集图像,采用JPEG图像数据压缩技术能够大大地减少传输数据量,使得视频传输更加流畅。试验结果表明,本系统传输640×480大小的图像到远程服务器的图像传输成功率在300 m范围内可达到92%以上;在50 m内可达到视频20帧/秒以上,在300 m的距离也能够达到6帧/秒以上的视频帧率,可以满足视频监控的需求。由于本方案基于ARM平台设计,成本低,易于集成应用,非常适于大范围农业上开展应用。

智能手机跨平台中间件CPAM-SP设计与应用

针对当前移动应用开发中存在的开发费用高、周期长、覆盖率较低、编程语言不统一等问题,提出采用JavaScript设计并实现了一种基于智能手机应用的跨平台中间件(CPAM-SP,a Crossing Platform Application Middleware based on Smart Phone),详细介绍了CPAM-SP与iOS、Android、Windows Phone等各主流智能移动终端操作系统间的通信机制以及应用方案。实验结果表明,使用智能手机跨平台中间件,开发人员只需要使用基本的Web技术即可开发出Web应用。使用智能手机跨平台中间件,能达到同一代码能够在不同移动终端平台上运行的效果,降低了开发难度,提高了开发效率。