基于OpenCV-Python和树莓派实现图像数据远程采集

随着智能技术在农业生产管理过程的应用,往往需要采集种植现场的大量图像和视频数据,以便构建AI所需的数据集。文章简述基于树莓派、摄像头、Linux系统、Python语言、Numpy和OpenCV等库,搭建实现远程自动图像采集并实时将图像数据传输至远程后台的装备。     

兰州市农业远程视频服务发展现状分析及对策

当前,小农户生产与大商品市场之间的矛盾突现,生产动态、新品种、价格、供求等农业信息由于传递速度慢,不能及时到达农户手里,往往成为“事后诸葛”。农业技术服务信息的需求矛盾更加突出,农业技术服务人员,尤其是经验丰富、解决问题能力强,受农民欢迎的高级农业技术人员资源相当贫乏,再加上现有农业技术服务人员下乡实地技术指导的时间有限,效率不高,     

基于2DVD的非旋转折射式喷头水滴直径分布规律

采用基于三维视频粒子测量原理的视频雨滴谱仪(Two-dimensional video disdrometer,2DVD)对喷灌机中常用的Nelson D3000型喷头在多个工作压力下水滴直径沿射程的分布进行了测量,分析了水滴直径沿射程的变化趋势及水滴速度、水滴角度与水滴直径之间的关系。结果表明:水滴直径与射程符合指数函数关系,在距离喷头相同测点处,水滴直径随工作压力的升高而减小,而射程末端的水滴直径随着压力的升高而增大;水滴速度随水滴直径增加而增大,两者呈对数关系;水滴落地时与地面夹角(简称水滴角度)随水滴直径增加呈减小趋势,水滴直径小于1.0 mm时,50、100、150和200 kPa工作压力下,与地面夹角为90°的水滴个数占总水滴数的比值分别为90.46%、84.46%、89.91%和89.15%,其余水滴与地面夹角在30°~89°之间,水滴直径在1.0~2.25 mm范围内,水滴角度随水滴直径的增加迅速减小,水滴直径大于2.25 mm时减小趋势变缓,4个工作压力下最大直径水滴落地时与地面夹角平均值为45°;工作压力对于水滴直径与速度、水滴直径与角度之间的关系影响较小。     

华北土石山区模拟降雨下土壤溅蚀研究

采取野外模拟降雨试验,研究了降雨强度、降雨动能以及降雨历时对溅蚀量的影响规律,分析了溅蚀土粒的距离、方位的分布特征,以及溅蚀土粒的粒径组成规律。研究结果表明:雨滴击溅过程中,在不同强度的降雨作用下,下坡方向产生的溅蚀量最大,上坡方向产生的溅蚀量最小。溅蚀总搬运量与溅蚀净搬运量均与降雨强度呈正相关。溅蚀量与降雨强度呈指数函数关系,与降雨动能呈现线性函数关系。溅蚀率与降雨历时呈现指数函数关系。溅蚀土粒主要分布在0~10 cm,占溅蚀总搬运量的45.40%~57.75%,在50~60 cm内的溅蚀量所占比例不高于1.75%。溅蚀量与溅蚀距离呈负指数函数关系。溅蚀土粒径小于等于2 mm,溅蚀土粒中细砂粒和粗粉粒百分比与原状土壤较为接近,粗砂粒百分比远低于原状土壤,而粘粒百分比高于原状土壤,粉粒百分比低于原状土壤。溅蚀土粒中细砂粒(0.05~0.2 mm)最易于被溅蚀,而小粒径(小于0.002 mm)和大粒径(大于0.2 mm)土壤颗粒不易被溅蚀。当降雨强度足够大时,对于同种特征的土壤,溅蚀土粒存在稳定的粒径组成。当降雨强度保持不变时,溅蚀平均粒径随溅蚀距离的增加而变小。溅蚀距离在0~30 cm,溅蚀平均粒径的变化率较大;随溅蚀距离的不断增加,溅蚀平均粒径的变化率较小。     

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。     

基于混合高斯模型的移动奶牛目标实时检测

针对奶牛养殖场背景复杂和环境多变导致现有的目标检测算法无法满足鲁棒性和实时性需求的问题,基于递归背景建模思想,在混合高斯模型中引入惩罚因子,提出了一种动态背景建模方法,采用局部更新策略,以降低模型复杂度和解决前景消融问题;提出基于色度偏差和亮度偏差的二分类算法,避免目标物阴影区域的影响。对不同天气及环境变化剧烈情况下获取的奶牛视频样本进行实验。结果表明,与混合高斯模型相比,平均模型复杂度降低了50.85%,前景误检率和背景误检率分别降低了19.50和13.37个百分点,单帧运行时间降低了29.25%,检测准确率更高、实时性更好,且解决了前景消融问题,能满足在复杂背景和环境条件下实时提取奶牛目标的要求。     

基于视频分析的犊牛基本行为识别

针对接触式获取动物行为信息的局限性,研究并提出基于视频分析的犊牛基本行为识别方法。首先对目标检测方法进行改进,提出基于最大连通区域的目标循环搜索环境建模、目标检测算法,以高效提取复杂自然环境下的犊牛目标;在提取犊牛的质心、轮廓等时序特征的基础上,采用基于结构相似的犊牛行为序列快速聚类算法,对犊牛基本行为进行识别。试验结果表明,环境建模、目标检测算法目标正负样本检测正确率分别达90.94%和98.98%,比背景相减法分别提高4.59和8.32个百分点;犊牛躺、站、走和跑跳的正确识别率分别为100%、96.17%、95.85%和97.26%,能快速对犊牛基本行为进行准确分类,为大型动物高级行为识别及理解奠定了基础。     

农产品视频履历追溯系统设计

针对目前农产品追溯系统中履历信息单一化和信息量少的问题,设计了一个以实现生产过程中质量追溯为目的的农产品视频履历追溯系统.基于ARM9嵌入式技术与H.264压缩技术相结合对农产品生产过程进行视频履历的采集和压缩处理,应用3G无线传输技术对视频履历进行传输,通过生产服务器对视频履历进行存储,以.NET为平台开发了用户对农产品视频履历追溯系统的软件.该系统可采集农产品生产过程各个阶段的视频履历,为农产品追溯提供了更直观、更丰富、更具说服力的履历信息.该系统运行结果表明,系统具有通用性强、可靠性高、稳定性好、便携式等特点,可方便地应用于温室、农田等各种农产品生产的环境,从而满足用户的不同需求.     

紫色丘陵区降雨侵蚀力初探

本文通过雨滴直径与色斑法的率定，得出所使用材料的雨滴直径与色斑直径的关系式：ｄ＝０．２７７Ｄ＾０．７９４。同时，用两年４４２个样次的实测雨滴资料，分析出紫色丘陵区计算降雨侵蚀力的能量与雨强关系：Ｅ＝１５．６１＋１２．４７ｌｏｇｌ。