基于语音识别的蔬菜病害视频语义标注与分割方法

为了向农民提供蔬菜病害知识,基于语音识别技术设计了一种蔬菜病害视频标注与分割方法,可将科研机构录制的蔬菜病害视频分割成适合手机播放的小视频段落。在前期设计的视频镜头切分方法基础上,进一步设计出基于语音识别技术的视频语义标注及视频镜头聚类方法,即首先采用成熟的语音识别技术,将视频镜头的语音讲解识别为文本形式;进而基于本体对识别文本进行相应的语义处理,从中提取出能起到指示作用的关键语义实体,并将其恰当的组织形式作为视频镜头的语义标注;最终根据用户提供的关键词并结合视频镜头的语义标注,对视频镜头进行聚类和重组,从而实现对于蔬菜病害视频的最终分割。所设计的视频镜头语义标注方法对2个测试视频的查全率分别达到96.08%、94.93%,查准率分别达到94.31%、95.98%,F-1测度也分别达到0.93和0.92;视频镜头聚类方法使得2个视频的分割查全率分别达到94.9%、98.7%,查准率分别达到92.1%、90.2%,查全率平均大于95%,查准率大于90%。证明所设计的蔬菜病害视频标注与分割方法具有理论和实用价值。     

面向语义挖掘的蔬菜病害知识视频场景检测

以蔬菜病害知识视频为对象,研究了视频镜头分割、标注方法和聚类模型,构建了面向语义挖掘的语义场景检测模型。基于多模态融合的视频分割技术建立了蔬菜视频镜头库;结合蔬菜知识中文词典,基于多模态融合的视频内容识别方法对蔬菜视频镜头库进行文本标注;对识别结果进行基于知网的语义相似度度量,构建了蔬菜病害知识视频语义场景模型,通过度量相邻镜头的相似度对语义上相近的镜头进行再聚类,使聚类后的视频场景更适合基于内容的视频检索。实验结果表明,该方法检测蔬菜视频语义场景的查准率达到96.9%。     

基于 Android 平台的智能温室视频无线监控系统

目前,我国传统农业处于向优质、高产和高效的现代化农业转化过程中,智能温室体现了现代农业发展的方向,而视频监控在智能温室中能够起到指导和监管作用。视频无线传输技术有效地解决了温室中不方便使用有线网络的问题,使我国农业现代化发展进入了一个崭新的阶段。视频监控系统基于 Android 操作系统平台,以Android 手机作为客户端,利用WiFi 技术完成视频的无线传输和指令发送,解决了智能温室中设备不能布线或很难布线时的监控问题。     

面向蔬菜病虫害视频移动获取的网络互通网关设计

网络互通问题是限制移动视频获取的关键技术瓶颈,为解决此问题,在前期关于视频分割、压缩、标注、检索等一系列研究基础上,设计出面向移动视频获取的网络互通网关,最终实现蔬菜病虫害视频的移动获取。首先对视频电话网络和IP网络的网络协议3G-324M和H.323进行了详细分析。进而基于不同网络协议原理的分析,设计出3G-324M与H.323的互通网关,包括信令网关和媒体网关两部分:信令网关负责处理信令(信号),实现视频电话网与IP网络间呼叫层面和系统层面的控制和互通;媒体网关负责数据传输,实现视频电话网与IP网络间媒体和数据层面的控制和互通。最终基于前期的研究基础和本文设计的网络互通网关,构建了蔬菜病虫害知识视频移动获取模型,实现了蔬菜病虫害的视频移动获取。此外还对视频获取模型进行对比试验,通过与传统方法的比较,证明所设计的网络互通网关和移动视频获取模型具有理论和实用价值。     

温室远程监控系统人机交互与番茄识别研究

为提升设施农业远程监控系统的数据可视化与信息化程度,设计了一种温室远程监控系统,该系统主要由巡检机器人、移动通信网络、云服务器与远程监控中心组成,实现了温室端与远程监控中心端之间的文本、图像、视频3类数据传输。综合应用机器学习、深度学习算法实现人机交互与温室端番茄识别任务。基于Haar级联算法与LBPH算法实现了管理员人脸识别,识别成功率达90%;基于YOLO v3与ResNet-50算法分别识别手部与手部关键点,单手、双手的识别置信度分别为0.98与0.96;基于提取的食指指尖坐标与左右手部候选框中心点坐标实现了手指交互与图像尺寸缩放的功能。应用Swin Small+Cascade Mask RCNN网络模型,针对农业数据集有限的问题,对比分析了应用迁移学习方法前后的番茄检测效果。试验结果表明,应用迁移学习方法后,模型收敛速度有所提升且收敛后的损失值均有所下降;同时,IoU为0、0.5、0.75时的平均精度（mask AP）分别提升了7.8、 6.4、7.2个百分点,模型性能更优。     

叶类蔬菜生产新技术在北京市昌平区的应用

介绍了温室环境调控技术、物理增产技术、省力机械化技术和其他一些新技术在北京市昌平区叶菜蔬菜生产基地的试验示范和推广应用情况。     

基于模糊推理的坝上地区温室杂草识别专家系统的开发

适用于我国坝上地区实际特点的温室杂草识别专家系统目前尚未解决杂草识别过程中的模糊性问题。为此,针对坝上温室杂草识别专家系统知识描述的不确定性,对其中的不确定因素采用模糊逻辑与产生式规则相结合的方法,引入多维模糊推理算法,结合杂草的形态特征进行识别,开发了基于模糊推理的坝上地区温室杂草识别的专家系统。     

温室与计算机监控系统

本文介绍了计算机监控系统在农业温室自控中的应用。并对系统的硬件构成,软件功能,以及设计思想作了阐述。     

基于BH20的温室无线监控系统

针对我国农业生产地域分散、偏远、现场信息获取困难以及架设有线网络成本高等特点,利用室外型无线覆盖模块(IAP)和点对点传输模块(BH20)等设备构建无线通信网络,并结合计算机控制、网络通信编程以及数据库等技术,开发了一套温室无线监控系统.测试结果表明,系统能够满足温室环境控制的要求.     

浅谈设施蔬菜病害的综合防治

温室大棚设施为蔬菜生产提供了良好条件,但棚室内高温、高湿、弱光环境易诱发灰霉、菌核等病害;温棚倒茬困难导致枯萎、蔓枯、疫病等土传病害发生加重;冬季温棚连续生产,适合番茄晚疫病、青椒病毒病等病原顺利越冬。每年因病害可造成温室大棚损失蔬菜约30％,严重时可达50％以上,甚至绝收。     

基于物联网的温室智能监控系统设计

根据现代温室监控与管理需求,基于物联网技术框架,设计并实现了一种基于物联网的温室智能监控系统。系统由现场监控子系统、远程监控子系统和数据库3部分组成。采用基于分布式CAN总线的硬件系统实现环境数据的实时采集与设备控制,将分布图法应用于采集系统离异数据的在线检测。为了提高远程监控子系统的响应速度与交互性,采用了基于异步Java Script和XML技术(Ajax)的Web数据交互方式。结合温室环境调控的特点,将基于混杂自动机模型的温室温度系统智能控制算法应用于实际系统,实现了温室环境的自动调控。为保证设备控制的安全性,采用轮询法实现了现场监控子系统和远程监控子系统中设备状态的同步,并将基于Zernike矩的图像识别技术应用于双向型设备的状态检测,实现设备的自动校准。试验表明系统数据传输稳定,环境调控可靠,满足现代温室智能监控的需求。     

基于蓝牙技术的温室环境监测系统设计

分析了传统温室信息采集系统的结构和特点,针对其难以安装、维护和调整的缺点,基于无线技术无需布线等方面的优势,选择蓝牙（bluetooth）技术设计了无线温室环境信息采集系统的软硬件.系统硬件由无线传感器、采集模块和监控中心组成,完成信息采集,构成信息传输通道;系统软件主要完成蓝牙协议、单片机设置和控制、采集模块和监控中心通信等功能.利用蓝牙技术可以解决传统温室现场布线繁琐等问题,成为无线技术很好的应用方向.     

北方日光温室远程视频监控系统设计

设计一款基于嵌入式Linux和3G网络技术的远程视频监控系统。该系统采用S3C2410嵌入式处理器和Linux操作系统,利用视频服务器软件,通过3G无线上网卡完成客户端与视频服务器的通信,可用于对农业温室作物生长状况进行监控。     

基于GSM的蔬菜漂浮育苗监控系统研制

根据漂浮育苗环境要求,结合农户育苗投资少和操作方便等经济性要求,研制出一种造价低、能够实现对漂浮育苗大棚内的环境温度、湿度、营养液深度和pH值等参数进行监测的系统。利用LPC2131进行数据处理,实现对温度、湿度、营养液添加和pH值在一定范围内的自动调整与手动调整相结合,给漂浮育苗提供稳定的环境条件。现场调试表明:该监控系统能够很好地满足蔬菜漂浮育苗要求,对蔬菜育苗具有促进作用。     

拱坝监测变形的系统辨识模型研究

介绍了大坝安全监测目前常用的3种变形模型的优缺点和系统辨识的基本原理，在此基础上将系统辨识理高分子引入到拱坝监测变形模型研究中。以MatLab软件中的系统辨识工具包为平台，建立以水位、气温和时间为输入，坝体监测变形为输出的拱坝监测变形多输入单输出系统辨识模型，并应用损失函数和AIC准则等对模型的预测精度进行了分析判断，验证了系统辨识模型的方法的可行性和预测性的可靠性，研究工作对其它水工建筑物的安全监测变开模型的建立具有一定的参考价值。     

蔬菜大棚温湿度和土壤水分自动智能管理系统

针对蔬菜大棚温湿度和土壤水分控制难的问题,采用远距离无线串口透传技术设计了自动智能管理系统,主要由温湿度监控节点、土壤水分监控节点和管理主机组成。监控节点利用处理器STM32F103作为控制核心而设计,被均匀布置在大棚的各个区域,通过传感器AM2302和SM2802M分别采集大棚温湿度和土壤含水率,通过无线串口透传模块E17-TTL100-SMA发送到管理主机。管理主机上运行着采用C#专业设计的管理软件,自动将接收到的数据进行处理、分析和显示,并存储在数据库SQL Server2008中,如超出了预设的作物最佳生长范围,根据系统设定自动控制风机和灌溉管道阀开关进行调节。通过对西红柿大棚的实验表明:该系统实现了大棚温度湿度和土壤水分的实时智能管理,大大降低了管理者的劳动强度。     

变电站中的嵌入式视频监控系统的设计

嵌入式视频监控系统可实现摄像头数据的实时采集,并拥有Web服务器及网络视频服务器的功能,远程的客户端通过浏览器可实时监控远程的视频图像。本文构建了嵌入式视频监控系统的总体框架,设计了以SH4-DSP处理器SH7760为中心的嵌入式体系的硬件结构,并通过软件实现嵌入式web服务器及视频服务器。系统成功运行表明其在变电站的应用可行。     

基于BH175FVI温室种植大棚光照监测系统的设计

介绍了以BH175FVI为环境光照值测量器件,设计出多节点的环境光照值监测系统。系统由主机和多个光照值监测节点组成,主机与节点之间由nRF905无线通信模块进行通信和数据交互,各测量节点将BH175FVI测得的光照值传回主机。测量节点分布在温室种植大棚中,使之对温室种植大棚的光照值进行监测。通过与专业的光照测量仪器进行数据测量对比,系统完全满足测量精度要求,使之在温室种植大棚光照监测中能够减少人力投入,提高生产者的管理效率。     

温室番茄病虫害、缺素诊断与防治系统的研究

番茄是设施蔬菜栽培的主要作物之一。在实际生产中，番茄易受疾病的侵害。准确及时地对疾病采取措施，能极大提高温室番茄的产量和质量。该研究应用专家系统原理和面向对象的设计方法，采用delphi5．0开发工具研究开发温室番茄病虫害、缺素诊断与防治系统。该系统是一个针对温室番茄疾病识别和防治的计算机辅助系统，可以辅助用户及时地对发生的疾病做出诊断和防治。     

连栋棚室环境因子集中监测系统的研究

针对目前棚室环境监控系统实时性和可靠性差,价格昂贵以及操作复杂等缺陷,开发了基于CAN总线的连栋棚室环境因子集中监测系统.系统采用单片机控制、总线挂接式结构,通过CAN总线实现监测单元与显示控制单元之间的通信.经实际应用验证,该系统能实现多栋棚室环境因子的集中在线监测,监测准确,完全满足设施农业的生产要求,此外系统结构简单、操作灵活,成本低廉,具有很好的实用推广价值.