基于PSO-EACO的农业机器人路径规划仿真研究

针对农业机器人在完成采摘、质量检测、信息采集等作业中路径规划低效问题,采用粒子群(PSO)和改进蚁群(EACO)融合算法对路径规划进行改进。该融合算法先通过带有惯性权重的粒子群算法找到初始路径,然后将该种群看作蚁群算法的初始信息素来分布,从而进行精密搜索,避免盲目搜索带来的低效,提高搜索速度。结果表明:融合后的PSOEACO算法得出的路径长度比改进的EACO算法缩短2.5%,完成任务用时缩短5.1%。本算法能够规划出最优行走路径,提高农业机器人的工作效率。     

基于增量式PID算法的温室温湿度控制系统设计

针对人为控制准确度低、操作复杂、代价高等问题,设计一种基于增量式PID控制算法的温室大棚温湿度控制系统。系统以单片机AT89S52为控制核心,采用DTH11温湿度传感器采集温室内作物生长环境温湿度物理参数。通过外部键盘输入适合作物生长的温湿度目标值,单片机内部的增量式PID算法确定固态继电器状态,驱动温室内温湿度调节电路,最终达到适宜的目标值。实验结果表明该系统能实现智能温湿度自动控制,控制精度温湿度分别保持在±0.5℃和±1.5%之内,并在10min内达到目标温湿度值。该系统满足现代农业生产控制领域高精度、快速和人性化的需求。     

基于机器视觉的棉花异性纤维检测技术优化研究

为解决人为采摘、室外曝晒、分散储运等出现的问题,提出利用机器视觉来实现棉花异性纤维自动检测技术,包括图像预处理、图像增强、图像分割、图像数据的特征提取,目标模式识别方法。通过实验,SVM分类器训练出来的实验结果表明异性纤维识别的准确率有明显提高;最后再次实验,对检出的结果进行性能分析和评估,有效地提高了异性纤维检测方法的正确率,并对结果计算出相应的平均识别准确率,性能提升尤为明显。本文提出的棉花异性检测方法是在已有的检测方法基础上进行优化,有很好的应用价值。     

基于计算机视觉的大黄鱼体尺测算与体质量估测

在无应激情况下获取鱼体体尺数据、质量,是鱼高产养殖的一个重要环节。这些参数作为重要的数据,将其提取分析,可大大增加养殖收成。通过采用计算机视觉的方法,提出在复杂背景下针对大黄鱼进行个体信息提取的算法。通过背景减法和去除噪声算法可去除背景干扰,可准确提取自然姿态下鱼的个体轮廓,对采集到的样本轮廓进行鱼体测点提取,识别其体测点,实现鱼体身长、全长、体高、尾鳍长的测量并完成体质量估测。经实验,鱼体体尺测量相对误差平均0.3%,利用身长与质量的关系拟合出估测体质量的关系方程。本文提出的大黄鱼的无应激体测方法为福利养殖提供了新方法。     

变论域模糊自适应PID控制在池塘溶解氧中的应用

针对池塘溶解氧变化具有非线性、时变性、大惯性等特点以及常规模糊PID控制器自适应能力差等问题,设计一种基于变论域的模糊PID控制器与增氧机转速PID调节器构成的池塘溶解氧控制系统。文中采用20组数据数据样本进行喂食量与溶解氧的关系和光照强度与溶解氧的关系进行实验,喂食量与溶解氧的R2为0.947 4优于光照强度与溶解氧的R2为0.933 9,并用10组数据样本验证,验证数据表明喂食量与溶解氧更适用于池塘溶解氧系统模型,有较好的应用价值。     

基于机器视觉的无应激羊只体尺测量及体质量预估

为解决人工测量羊只体尺数据以及体质量时工作量大、应激反应大等问题,提出一种基于机器视觉的无应激反应羊只体尺测量方法,包括图像预处理、图像分割、对获取到的样本轮廓进行羊体体测点提取,识别其体测点,实现羊体体长、体高的测量并完成体质量估测。用10只羊实验,体长测量的平均相对误差均小于1%,相关系数为0.999 7,用体长与体质量的关系拟合出估测体质量的关系方程。本文提出的羊只无应激体测方法可用于羊只评估以及选育。     

基于虚拟仪器和微信公众平台的温室环境监测系统

将物联网技术与微信公众平台相结合,设计了一套接入方便、交互友好的温室监测系统。该系统以虚拟仪器为核心,STM8S105C6单片机作为数据处理器和多个传感器实现温室环境监测,传感器采集温室内信息,通过RS232传至Lab VIEW进行显示存储及报警。监测系统的服务器与公众平台服务器连接,从而实现移动终端对温室情况的实时查询和历史回溯等功能。