多传感器信息融合及其在农业中的应用

多传感器信息融合在现代军事C3I(指挥、控制、通信与情报)系统中,以及许多民事领域得到了广泛应用。为此,在对多传感器信息融合技术进行综述的基础上,介绍了此技术在民事各领域中的研究应用进展,并进一步论述了信息融合技术在推进新的农业科技革命、对“精细农业”技术的发展中的广阔应用前景和深远意义。     

基于多信息融合的疫苗制备中鸡蛋胚体分拣系统

采用多信息融合方法研究疫苗制备中鸡蛋胚体状态的识别与分拣技术。在研究不同状态鸡蛋胚体图像特征、温度衰减和透光度变化情况的基础上,得出活胚图像中血管多、粗且呈放射状,弱胚图像中血管少、细且断裂,死胚图像内部均匀无血管,污染胚图像内部有明显黑块特征;鸡蛋胚体从37.8℃的孵化箱中取出置于25℃室温环境,活胚、弱胚、污染胚、死胚的温度衰减速度依次增大;活胚的透光度随孵化时间增加而逐渐降低,其他胚体透光度变化相对较小。将图像、温度、透光度信息特征融合,建立BP神经网络信息融合模型对鸡蛋胚体状态进行识别。最后,从37.8℃孵化箱中抽取80枚孵化6 d的鸡蛋胚体放置于室温10 min后,采集图像、温度和透光度信息,进行试验验证。结果表明多信息融合系统的识别准确率为96.25%,比单用图像、温度和透光度传感器进行识别的准确率分别提高了6.25%、13.75%和8.75%。     

利用微机对温室培育温度进行控制的研究

随着社会的发展和农业的进步,人们在各个季节都能吃上新鲜的蔬菜和水果.单片机和微型计算机在农业的发展中也起到了非常重要的作用.为此,以MCS51单片机温度控制系统对果蔬的培育环境进行温度控制为例,结合国内外先进温度控制系统的设计,对整个温控系统设计的硬件进行了阐述,说明了具体的调试步骤.     

基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统

为解决目前丘陵地区果树灌溉技术中存在的过度灌溉、浪费水资源等问题,以实现丘陵果园节水灌溉,结合无线传感器网络技术,设计开发了一种基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统.系统以ATmega128L单片机为控制核心,由上位机、汇聚节点、无线传感器节点、土壤水分传感器和电磁阀等组成,其中土壤水分传感器和电磁阀连接到无线传感器节点上,汇聚节点与传感器节点之间数据采用无线方式进行传输,汇聚节点通过RS-232串口线与上位机相连.系统能实时监测葡萄土壤含水率的变化,根据土壤含水率来判断葡萄是否缺水,并发出灌溉指令实施对葡萄精确灌溉,系统实现了葡萄园灌溉的自动化控制.通过试验,选定25 cm深度的土壤含水率为灌溉启动监测量,启动灌溉的监测阈值设定为26.8%;选定50 cm深度的土壤含水率为灌溉停止监测量,系统停止灌溉的监测阈值为45.5%.试验表明：系统可以达到精确灌溉要求,结合葡萄的生存阈值可以实现节水灌溉.     

饲喂机器人的研究与开发

精确饲喂的机器人主要由行走机构、料箱、分料螺旋和控制系统等部分组成,利用霍尔传感器和无线识别装置分别实现自身的精确定位以及奶牛的识别。机器人的控制器采用PIC16F877微处理器构成,主要完成机器人的运动控制以及与管理微机的数据交换。饲喂机器人效率高、成本低,定量饲喂有利于提高奶牛的产奶量,适合在奶牛场推广和应用。     

自走式喷雾机自动控制系统的研制

根据小型自走式喷雾机在田间固定轨道完成自动行走以及自动喷雾的作业要求，成功研制了基于单片机的喷雾机自动控制系统，利用线性霍尔器件，成功设计了可以远距离检测到磁标志的位置传感器，解决了田间喷雾机移动位置的信号传感问题。该控制系统可以实现自走式喷雾机的运动及喷雾控制。     

数据融合技术在温室温度检测中的应用

根据温室环境中空间大,温度场分布受到各种参数影响大等特点,提出了采用数据融合方法来处理温室中采集到的传感器数据,采用分布图法剔除疏失误差,采用基于均值的分批估计的融合方法对采集的数据进行处理,提高了温度采集的精度,同时有效地消除了由于传感器失效引起的误差。     

电控发动机的氧传感器波形分析

通过汽车示波器对氧传感器的信号电压波形测试,介绍了氧传感器的标准信号电压波形、氧传感器波形分析法诊断发动机故障的一般流程及其具体应用。     

机器视觉排种试验台的研制

系统介绍了黑龙江省农机院研制的新型排种器试验台。该试验台包括可模拟机械和气力两种精密排种器高速作业,并具有实现稳定承种的机械装置和控制系统。基于试验台的工作原理,给出了机械结构简图、监控系统电气原理图,并简述了机器视觉方法测量排种粒距的原理和程序流程。该方法具有精确、直观、实时的优点。     

智能粮食水分测试仪的研制

给出以AT89C52单片机为核心的粮食水分测试仪的硬件结构组成,并详细介绍了信号处理和测量方法;通过对传感器的标定并进行相应的数据处理。通过实验发现,该仪器使用方便,测量精度高。