基于DBSCAN和BPAdaboost的农机作业地块划分方法

农业机械(农机)在多个地块作业,费用和效率有时需按地块统计,现有的农机监控系统仅能记录农机定位信息和作业状态信息,难以实现地块的自动精准划分。本文通过研究轨迹点属性特征,分析作业地块数量不确定性和轨迹点分布规律,采用基于密度聚类方法(Density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)和分类器集成算法(BP_Adaboost)结合的方法划分地块。根据DBSCAN算法对农机轨迹点多数有效、识别错误集中的特点,结合BP_Adaboost算法挖掘多维度信息关联、容错能力强、分类效果好等优势,先利用DBSCAN得到初步的轨迹点状态类别,再利用BP_Adaboost算法建立训练模型对农机轨迹点状态精准识别,根据时间序列和类别标记划分地块。本文方法既解决了只依靠阈值和经纬度信息聚类不准确的问题,也减少了大量样本标记工作。利用该方法轨迹点状态识别准确率达96.75%,地块划分准确率为97.74%。

基于半监督BP_Adaboost的农机作业效益评估

为提升农机管理水平和用户收益,该研究利用影响作业效益的因素,以每台农机一天的作业信息作为一条数据评估农机当天作业效益。作业信息包括农机作业效率、油耗、作业质量、重复作业率、遗漏作业率、有效作业时间占比等。使用半监督BP_Adaboost方法对农机作业效益进行评估,对部分数据进行人工评分,根据评分结果标记农机每天作业效益的好坏,其中一部分作为训练样本,另一部分作为测试样本,再利用BP_Adaboost方法训练模型后对剩余未评分数据预测,以减少训练样本的人工标记工作量和提高模型准确性。从32000条深松作业数据中选取1000条样本进行标记,其中500条作为训练样本,500条作为测试样本,使用BP_Adaboost方法得到的模型预测准确率为93.36%,使用半监督BP_Adaboost方法增加训练样本得到的模型预测准确率为97.03%。根据作业效益推荐最优农机机具组合,增强作业能力,提高效益。

基于改进Otsu算法的生猪热红外图像耳根特征区域检测

为研究规模化生猪养殖场中非接触式体温检测方法,以自行设计的热红外图像采集器采集生猪图像,选取HSV颜色空间对图像进行变换,生成S层图像,应用形态学特征闭运算对二值化图像去噪。用改进后的Otsu算法,分别对仔猪、育肥猪和妊娠猪图像耳根特征区域进行检测。结果表明,该方法可以100%正确检测具有完整耳根部特征的仔猪、育肥猪、妊娠猪图像;对于耳根部特征不完整的仔猪图像23%可正确进行检测,育肥猪图像25%可正确进行检测,妊娠猪图像33%可正确进行检测;无法检测不具有耳根部特征的图像。

苏叶在线分选系统设计与试验

针对我国苏叶人工分选劳动强度大、效率低、缺乏自动分选系统的问题,设计了苏叶在线分选系统,该系统由上料单元、检测单元、传输单元、分选单元、下料单元、供气系统以及控制系统组成。首先对苏叶图像进行预处理,进而获取叶片最小外接圆及其直径信息,最后根据确定的转换系数得到苏叶尺寸。为便于苏叶分选控制,设计了苏叶尺寸输出排序策略。试验结果表明,利用该系统能够实现苏叶的快速测量与分选,单幅图像处理时间约为0.18s,分选速度约为4片/s,系统测量总体平均绝对误差为0.157cm,总体分选准确率为90.09%。

基于指数平滑预测的高效变量喷灌方法

针对现有灌溉系统只能实现大田经验均一灌溉、缺乏决策指导的问题,基于田间Zig Bee无线网络实时采集的田间预埋水分传感器信息,提出一种基于二次平滑预测算法的变量灌溉指导数据处理方法,根据理论设定值自行调整平滑权重,使其预测数据达到最优,得到变量作业处方图;研制了基于PLC的喷灌机变量控制系统,通过模拟百分率计时器对喷灌机逐跨调节,并实时调整行走步长与速度,实现变量灌溉。田间对比试验结果表明,变量灌溉效率及节水方面均优于传统灌溉。

基于机器视觉的田间飞行害虫自动检测方法

害虫数量的精准统计,对害虫的综合治理有重要的意义。传统统计害虫的方法是在固定植株上数害虫数量,难以统计受惊飞走的害虫。采用固定位置放置粘虫板捕捉害虫并自动识别,在害虫正常生活习性下,可有效解决飞行类害虫难统计、信息不准确的问题。同时利用自动阈值分割、目标粘连处理、目标识别和利用生物特征干扰去除等机器视觉方法,有效统计田间飞行害虫数量,识别准确率>85%,为病虫害防治提供依据。

基于机器视觉识别鸡冠颜色的病鸡检测方法

病鸡最明显的体征之一是鸡冠颜色异常,健康鸡的鸡冠颜色鲜红,而病鸡的鸡冠发白、发绀或发黄,利用机器视觉检测鸡冠颜色是否异常成为一种病鸡检测的有效方法。本文在喂料机上搭建高清机器视觉系统,采用并行算法实现多路视频快速采集,基于L*a*b*空间a*分量的鸡冠区域提取算法,数理统计分析健康鸡与病鸡的鸡冠颜色特征差异;当鸡冠颜色不在健康鸡冠颜色阈值内,系统判定该鸡为病鸡,立即启动报警装置,定位出病鸡的具体位置。以白色蛋鸡进行试验,鸡冠的正确提取率为98%,病鸡的正确识别率为96%,误识别率为2%。

基于三次样条插值的农机作业面积计算

受地块不规则影响,农机作业轨迹多样,作业面积计算的难度也随之增加。有效准确地计算农机作业面积,是农机作业监管和效率评估的主要依据。通过对地块和轨迹分析,提出了利用三次样条插值算法生成农机作业轨迹线,穿过所有轨迹点的同时,保证轨迹线平滑。将所有作业轨迹线累加,结合作业幅宽可计算作业面积。该方法不仅减少了折线方法在拐角处计算不合理产生的误差,也解决了其他方法在弧形地块行驶过程中小弧度转向轨迹线不平滑的问题。该方法计算作业面积在弧形轨迹中准确率高于传统折线计算等方法。

基于机器视觉的香梨雌雄自动识别方法

为实现香梨雌雄的自动识别,利用香梨的花萼特征和外形特征进行分类。通过相机采集香梨图像,对图像进行灰度化、分割、旋转、边缘处理和轮廓提取等预处理,获取花萼处的圆度和香梨长径短径等特征。将获取的特征通过神经网络训练得到分类器模型,用以判断香梨雌雄。所提出的方法能够有效地提取香梨特征,快速识别香梨雌雄,准确率达到92%。

香梨自动称量分级系统

为提高香梨商品价值,将香梨分级是一种常用的做法。该文提出一种基于香梨称量指标的香梨分级设备,利用压敏传感器和AD转换器构成称量模块,由气动摆杆组成执行模块,实现香梨的分级。并且利用圆锥滚子的翻转能力和高速运动能力作为分级线的托盘,满足了高速分级的效果,同时可以为基于图像的香梨外部品质识别做好平台基础。试验验证分级线称量准确度在0.4 g以内,平均误差值在0.4%,精度符合要求。分级执行机构在电机运转>15Hz时,分级准确度接近100%,满足实际生产要求。

指纹识别中未匹配细节点信息的挖掘与利用

针对基于细节点的指纹匹配中未匹配细节点,定义和提取了细节点比例、紧互对原型对距离、网格集合距离以及Hausdorff距离四个方面的特征,并将其作为辅助特征进行利用,通过在得分级上与一种已有的基于细节点的匹配方法进行融合,实现指纹识别。实验结果表明,融合未匹配细节点中的区分性信息后,指纹识别系统的性能得到了明显的提升,从而也证实了未匹配细节点中的确包含可以利用的区分性信息。

畜禽养殖环境远程监控系统研究

针对畜禽健康养殖对智能化环境监测、预警和控制的需求,本文设计开发了一套畜禽养殖环境远程监控系统。系统采用移动巡检车通过Wi-Fi模块无线采集传感器数据,并通过GPRS网络远程发送给服务器,在服务器上进行基于B/S(浏览器/服务端)的Web(网页)应用开发。经过实际应用,结果表明:该系统具有结构简单、工作性能稳定可靠、数据采集实时、准确性好等优点,有效提高了畜禽养殖环境的管理效率和自动化水平。

基于BP_Adaboost的农机行驶轨迹状态识别

农业机械运动轨迹不仅包括田间作业轨迹,还包括道路行驶轨迹。有效区分农机行驶过程中田间作业和道路行驶等作业轨迹,可精确划分有效作业地块和精准评估农机作业效率,从而实现农机的远程智能管理。通过对农机轨迹点属性的分析,提取典型特征数据,利用BP_Adaboost方法建立的训练模型对农机轨迹点进行识别,将道路与田间交界处易错轨迹点重新标记后再次训练,轨迹识别正确率达96.89%。该方法既避免了传统聚类算法对阈值和参数依赖的问题,也有效解决了将道路行驶轨迹误识别为田间作业轨迹的难题。

基于PIC单片机的家禽在线自动称量分级控制系统

家禽在线自动称量分级技术是实现家禽屠宰加工自动化的关键技术之一。主要介绍了基于PIC18F25K80单片机的称量分级控制系统的工作原理、系统组成和实现方法,并对质量传感器的选择,电路设计和单片机软件设计等方面进行了阐述。

快速傅里叶变换结合SVM算法识别地表玉米秸秆覆盖率

针对田间环境复杂、秸秆形态多样、秸秆覆盖率判断主观性影响过大、补贴面积测量耗时耗力等问题,该文开展了秸秆覆盖率自动识别方法研究和监测设备研制。首先,提出利用时频变换进行秸秆识别,设计高通滤波器提取了图像的频域特征进行自适应分割。基于集成分类器利用已有的秸秆识别数据训练支持向量机分类器,对秸秆图像进行再识别和筛选。最后,设计多尺度占比滤波器,对识别图像中的噪声和空洞进行修补,生成适应多种情况的秸秆覆盖率识别算法。与北斗定位模块、无线通讯模块、摄像头、传感器、服务器等设备共同组成秸秆覆盖率识别系统。试验结果表明,设备的秸秆覆盖率识别误差为4.55%,平均单张图像耗时0.05 s。研究结果满足保护性耕作中的自动化监测要求,可为保护性耕作作业质量评测提供有效的技术支持。

基于模型优化预测与温度场分析的温室传感器故障识别

在温室高温高湿的工作环境下,传感器易出现故障,会对温室的智能管理造成一定的资源浪费,为保证智能化温室管理系统的有效运行,需要及时准确地对温室内故障传感器做出识别。通过试验对云南地区温室在夏季不同通风状态下室内场域的变化情况进行分析,以云南地区大型玻璃连栋温室作为研究对象,建立夏季不同通风方式下温室的三维稳态CFD模型,并结合试验对模型的有效性进行验证。根据实际的外界条件,对温室内部场域进行分析,预测出传感器节点位置处的环境数值,通过与实际读数进行对比,找出传感器读数异常位置。为进一步提高故障传感器识别的准确性,结合基于中值策略的传感器故障节点检测算法,能够及时准确地识别出温室故障传感器,为温室的智能化管理决策提供了准确的温室内环境数据。

基于热红外技术的青贮收获机预警技术

针对北京市青贮收获机作业安全问题,提出了基于热红外技术的青贮收获机预警技术方案,并进行了技术可行性研究。该技术通过集成热红外成像摄像头、机载控制器和报警装置等硬件,利用Otsu等算法,开展了初步的试验研究,为预警技术设备开发提供了参考。

ER70S-6钢盘条冷拔断裂原因分析及工艺优化措施

ER70S-6钢ϕ6.5 mm热轧盘条在冷拔中断裂,采用化学成分、力学性能以及显微组织检验测试了该批次盘条。结果表明,盘条中心存在马氏体组织、边部存在贝氏体组织是造成拉拔断裂的原因。通过进精轧温度由960℃降至920℃以及保温罩长度增加5 m,可有效减少心部马氏体的产生,避免边部贝氏体的产生,从而消除冷拔断裂现象。

互联网金融发展现状、问题及对策

互联网金融是传统金融行业与互联网技术相融合的新兴领域,目前呈现出蓬勃发展的态势。本文先是详细描述了互联网金融发展特征与现状,并对互联网金融发展过程中存在的风险与问题进行了分析,接着针对存在的问题,提出了一些合理化的建议和对策,为其持续健康发展奠定了坚实的基础。互联网金融发展方兴未艾,其自身具有普惠性,成本低,高效便捷的特点,对缓解信息不对称的作用发挥越来越明显。