喷杆式施药机对行喷雾控制系统设计与试验

针对现有大田喷杆式施药机喷雾过程中喷头无法精准对行喷施造成农药浪费的问题,基于机器视觉技术设计了喷杆式施药机对行喷雾控制系统。该系统包括作物行中心线位置提取上位机软件和电动喷杆控制系统,利用工业相机获取作物行RGB图像,采用G-RTG-BT算法及形态学处理实现作物行分割,基于改进的垂直投影法获取作物行中心线,利用坐标系转换实现将作物行中心线位置信息转化为喷杆横向偏移量,并经RS2 3 2串口传输至ATMega1 6控制器,控制推杆电机带动喷杆在滑轨上左右移动,借助位移传感器实时监测喷杆移动距离,以实现作物行追踪和对行喷雾控制。实验室和田间试验表明:改进的作物行中心线提取算法平均耗时12.51ms,喷杆横向偏移量计算误差小于0.44cm;电动喷杆右移最大误差0.3cm,左移最大误差0.5cm;小车速度为0.26m/s时,对倾角为5°、10°、15°模拟作物行的最大对行误差分别为3.22、2.86、2.51cm;小车速度为0.2 4 m/s,最大偏移1 4.0 2 cm时,对田间玉米幼苗的对行喷雾最大误差为4.8 6 cm,为实现作物行追踪和对行喷雾控制提供了一种有效的解决方案。     

基于深度相机的玉米株型参数提取方法研究

提出了一种基于骨架提取的改进算法,可实现在大田环境下,使用PMD深度相机快速、无损测量玉米株型参数。首先利用深度图像RGB伪彩色和深度距离信息,提取深度图像的骨架,排除复杂背景干扰,得到单株玉米的二值骨架图像;然后利用基于角点检测的改进归类算法提取骨架图像特征点;最后建立骨架图像中特征点与深度图像的对应关系,利用空间几何数学方法,结合特征点计算出玉米的3种株型参数,即株高、茎粗、叶倾角。农田实验对比分析表明,所提方法的株高测量结果与人工测量结果的相关系数 r 为0.986,最大相对误差小于2 cm,农田作物育种抗逆性分析还表明玉米株型参数与抗倒伏性具有显著相关性。     

流石滩上紫堇鲜

2016年7月,我与一众花友去滇西北高原寻花.记得从滇西北回来后的最初几天,天天做梦拍风光、查植物、拍植物,好几次梦见有好风景和植物时相机出故障,不是快门按不下去就是对不上焦,然后急醒了,还有一次居然梦见丢了相机包……是的,那一趟寻花之旅,给我留下了太深的印象.特别是流石滩上的紫堇,其他地区的紫堇,多数是在春天或者初夏开放,而高海拔带来的低温、低压、高辐射环境,却让在这里土生土长的紫堇们,直到盛夏还能维持自己绽放的容颜.     

九波段多光谱相机在作物长势监测中的应用

无人机低空遥感数据具有机动性好、时效性强,受大气辐射影响小,空间分辨率高、数据量大、数据质量好的特点,是传统卫星遥感所无法比拟的,在探测和识别地表的物质种类、评价和测量光谱所反映出来的物质含量、描绘地物空间分布、监测地物变化等应用领域具有较强的优势。随着遥感技术的发展,遥感已成为精准农业中农田信息获取的重要手段,也是地块面积量算、作物种类识别、长势分析等工作的重要数据来源,由于无人机低空遥感数据具有机动性好、时效性强、空间分辨率高的特点,主要应用于绘制低空大比例尺地图、监测自然灾害等[1]。受传感器单一导致的光谱分辨率低的限制,目前在精准农业领域的应用才刚刚起步。     

Alpha-shape算法构建枣树点云三维模型

为了实现枣树智能化修剪作业,该研究提出了基于点云配准的自然光照环境下的果树三维重构方法,并针对传统最近点迭代（Iterative Closest Point,ICP）算法对待配准点云的空间位置要求苛刻的问题,提出了改进的点云配准算法。首先,使用彩色深度（RGB-D）相机采集不同角度下的枣树彩色和深度图像,并通过信息融合实现相应角度下的点云获取。其次,对点云进行背景去除和滤波处理,基于直方图设定分割阈值,提取单株枣树点云,并将放置在树根附近的标靶球作为标记,使用人工标记法进行两站点云初配准。最后,在初配准基础上计算点云的曲面法向量和曲率,由曲率相近的点构成配对点对,使用k维树最近点迭代（k dimensional-tree-Iterative Closest Point,kd-tree-ICP）算法完成精配准,对点云使用Alpha-shape算法面片化,实现表面重构。利用上述方法对多棵枣树进行全局配准并完整重构果树模型。试验结果表明,通过引入初配准,有效提高了点云配准的准确性和稳定性,配准误差均控制在1.0 cm以内,平均配准误差为0.78 cm;重构模型真实感较强,在外观上更加接近真实树,枝干相对误差控制在7%以内。该研究重构模型精度较高,可为枣树智能修剪提供可视化研究基础和技术支持。     

基于CCD拼接的航空相机小波自动调焦方法研究

为精确地进行航空相机调焦,获取高清晰度的航空影像,结合CCD拼接的特点,提出一种新的航空相机调焦方法,便于航空成像设备进行自动调焦。考虑人类视觉系统的特点设置权值,利用图像的小波分解系数构造清晰度评价函数;分析小波基函数的性质,对不同频率成分的影像进行清晰度评价,从而使评价函数对图像的变化具有适应性,通过比较得出了利用symlet2小波进行3层分解获得的评价函数的效果最佳。为了提高清晰度评价函数的灵敏度,选取了细节丰富的区域作为评价区域,详细地阐述了航空相机利用CCD拼接结构的特点进行调焦的算法实现过程。试验证明,该方法获得的评价函数比传统的小波方法灵敏度高,可以满足航空相机的需要,大大提高了地物目标的识别和提取的精度。     

福建莆田老鹰尖省级自然保护区鸟兽多样性初步调查

老鹰尖省级自然保护区是戴云山脉与闽东近海平原地区的过渡区域,具有一定的边缘效应,为了解该保护区内鸟兽的物种多样性现状。于2019年6月—2022年10月,分别在老鹰尖及违平山两个片区,布设安装红外相机47台。累计相机日24 703个,有效独立照片共计9 233张,识别出17种兽类、12种鸟类,其中兽类分属5目11科,鸟类分属4目7科。相对多度指数RAI前3种兽类依次为小麂（Muntiacus reevesi）(29.36)、野猪（Sus scrofa）(23.40)、白腹巨鼠(Leopoldmys edwardsi)(18.78);鸟类依次为白鹇(Lophura nythemera)(35.02)、紫啸鸫(Myophonus caeruleus)(8.16)、黑领噪鹛(Garrulax pectoralis)(3.86)。国家Ⅱ级重点保护野生动物6种。红外相机的调查结果初步反映了当前戴云山脉东北部山地丘陵地区鸟兽资源状况,为进一步在该保护区开展生物多样性长期监测、林区管理和人兽冲突等研究提供了数据基础。     

梵净山保护区同域分布5种雉类的日活动节律

【目的】深入了解梵净山国家级自然保护区多种雉类的日活动节律及其差异,探讨其在同域分布情况下的时间分配模式和共存机制。【方法】于2017年4月至2020年12月利用红外相机陷阱法在61个监测位点对梵净山保护区雉类开展了长期监测,并对5种同域分布雉类的日活动节律进行了研究分析。【结果】1)监测到的5种雉类(白颈长尾、红腹角雉、红腹锦鸡、灰胸竹鸡、勺鸡)均为昼行性,日活动节律均呈双峰型,活动高峰集中在清晨和黄昏时段;2)只有红腹角雉的日活动节律与其他雉类均存在显著性差异;3)红腹锦鸡和勺鸡的日活动节律受海拔变化的影响;4)在繁殖期与非繁殖期的季节性变化中,仅勺鸡的日活动节律呈季节性显著差异;5)在有明显雌雄异色的雉类中,雌雄个体在繁殖期的日活动重叠程度都高于非繁殖期,且日活动节律更为相似。【结论】通过对梵净山国家级自然保护区5种同域分布雉类的日活动节律的研究,发现其日活动节律特征和差异是在环境因素和种间竞争下相互作用的结果,同时受到繁殖时间和繁殖策略的影响。     

利用红外相机对四川冶勒自然保护区兽类和鸟类资源的初步监测

2008年4月—2021年12月,在四川冶勒自然保护区内及周边区域设置了84个相机监测位点,累计4 504个有效相机工作日,共获得独立有效记录2 039次,识别出野生兽类4目15科19种,野生鸟类3目8科19种,包括4种国家I级和17种国家II级重点保护野生动物。毛冠鹿（Elaphodus cephalophus）(RAI=16.408;SO=65.48%)、中华鬣羚（Capricornis milneedwardsii）(RAI=11.878;SO=30.95%)、猪獾（Arctonyx collaris）(RAI=1.465;SO=27.38%)、野猪（Sus scrofa）(RAI=1.332;SO=21.43%)、小熊猫（Ailurus fulgens）(RAI=0.977;SO=26.19%)的相对多度和位点占有率位于兽类前5位;血雉（Ithaginis cruentus）(RAI=5.662;SO=34.52%)、红腹角雉（Tragopan temminckii）(RAI=3.730;SO=22.62%)、大噪鹛（Garrulax maximus）(RAI=0.222;SO...     

你看我的眼神

<正>红外相机与人手持相机拍摄的重要区别之一,就是一般不会引起动物的警觉,这让相机可以拍到近距离的动物神态,以至于这几个动物由于靠得太近造成影像模糊。尽管如此,面对这个不起眼的异物,无论它们感觉到了还是没注意,那不同的眼神还是透露出各自物种的某些性格。