基于消费级深度相机的玉米植株三维重建

根据植物表型分析对植物三维重建的需求,针对植物特征点不易提取而影响三维重建的问题,提出了一种基于深度相机的植物三维重建方法。首先,对深度相机进行内部参数标定和深度畸变矫正,以获取准确的深度信息;然后,固定好相机和转盘的相对位置,精确地计算出在当前深度相机的坐标空间下、转盘旋转一个固定角度θ对应的矩阵T;最后,按旋转角θ等间隔转动转盘,获取一系列点云,并结合矩阵T实现点云拼接,完成三维重建。通过与使用商业软件Skanect的重建结果进行对比,本文重建方法只需要配准一次,还原度更高,效率更好,鲁棒性更强,满足植物形态测量需求。     

基于语义分割的矮化密植枣树修剪枝识别与骨架提取

为了实现休眠期枣树自动选择性剪枝作业,针对复杂树形结构修剪枝难以识别的问题,研究了基于语义分割网络实现自然场景中枣树修剪枝识别与骨架提取。通过RGB-D相机搭建的视觉系统获取不同天气情况下枣树的点云信息,根据距离阈值去除复杂的枣园背景,并构建枣树前景数据集。利用DeepLabV3+和PSPNet 2种深度学习模型分割枣树枝干同时获取其修剪枝的掩膜,并进行结果对比。对修剪枝掩膜进行二值化,依据二值图像的面积去除噪声,对去噪后的连通域标记,并提取修剪枝骨架,最终确定修剪枝数量,建立修剪枝数量真实值与预测值之间的线性回归模型。结果表明：基于ResNet-50特征提取网络的DeepLabV3+模型识别结果最好,平均像素准确率（mPA）、平均交并比（mIoU）分别为89%和81.85%,其中枣树主干、修剪枝2个类别的像素准确率（PA）和交并比（IoU）分别为90.36%、80.98%和80.34%、66.69%;在3种典型天气（晴天、阴天、夜间）情况下,晴天枣树枝干的mPA（91.97%）略高于阴天（91.81%）和夜间（90.98%）,同时,预测的修剪枝与真实值的R2（0.8699）也高于阴天（0.8373）和夜间（0.8120）,并得到最小的RMSE为1.1618。     

江山仙霞岭自然保护区黑麂资源研究

于2018年12月至2020年7月,根据保护区地形图、植被分布和当地的实际情况,按公里网格布设了89台红外相机及30条样线,以红外相机法与样线法对仙霞岭自然保护区内黑麂进行研究。结果表明：共14个公里网格相机拍摄到黑麂活动影像,黑麂相对多度为3.38,拍摄率为0.34%,其分布范围为红外相机拍摄到各兽类分布范围的第8位;黑麂分布集中区位于保护区内的高峰、大龙岗等核心区,种群密度为(7.25±2.63)只/km²,全区密度为(4.77±1.36)只/km²。     

福建明溪县雪峰山林下层鸟类多样性调查

采用布设红外相机方法对雪峰山十公芜保护小区核心区的鸟类资源进行调查。共记录到野生鸟类28种,仅占保护区有记录鸟类种数196种的14%。其中,国家Ⅰ级保护动物1种：白颈长尾雉（Syrmaticus ellioti）;国家Ⅱ级保护动物7种,为黑冠鹃隼（Aviceda leuphotes）、松雀鹰（Accipiter virgatus）、白鹇（Lophura nycthemera）、白眉山鹧鸪（Arborophila gingica）、红头咬鹃（Harpactes erythrocephalus）、领角鸮（Otus lettia）和小鸦鹃（Centropus bengalensis）。回归分析表明,植被覆盖度与物种数和Shannon-Wiener指数均呈负相关。     

湖北大老岭国家级自然保护区鸟兽资源的初步调查

为了掌握大老岭国家级自然保护区内鸟兽资源现状,本研究于2019年3月～2022年4月在该保护区国有林范围内通过划分网格布设相机的方法进行调查。野外调查覆盖61个网格,布设相机104台,累计相机工作日24 639 d,收集独立有效照片数为9 718张,共监测到兽类7目14科24种,鸟类6目20科58种。结果表明：大老岭国家级自然保护区内有林麝和小灵猫2种国家Ⅰ级重点保护野生动物,猕猴、中华鬣羚、中华斑羚等18种国家Ⅱ级保护野生动物,IUCN受威胁物种5种,《中国脊椎动物红色名录》受威胁物种20种;新记录种6种,分别是凤头蜂鹰、蛇雕、黄腿渔鸮、小黑领噪鹛、灰翅鸫、灰头鸫。兽类物种相对多度指数(RAI)排列前三的分别为小麂(RAI=9.70)、野猪(RAI=7.66)、毛冠鹿(RAI=3.26),鸟类物种相对多度指数排列前三的依次为红腹锦鸡(RAI=0.24)、红腹角雉(RAI=0.23)和勺鸡(RAI=0.21)。兽类网格占有率最高为小麂(GO=93.44%),其次分别是野猪(GO=85.25%)、果子狸(GO=72.13%),鸟类中网格占有率最高依次是勺鸡(GO=32.79%)、红腹角雉...     

山西铁桥山省级自然保护区华北豹重要活动区域监测

为了山西解铁桥山省级自然保护区华北豹的种群动态变化情况,运用红外相机在华北豹重要活动区域开展监测研究。结果表明,本次监测共布设100台红外相机,其中,27台拍摄到华北豹影像数据,共计拍摄到华北豹51次,照片137张,视频20段。通过花纹比对,识别出12只华北豹。2017年至2021年,华北豹发现位点数先降低后升高;除2018年外,华北豹识别数量较为稳定;2021年监测中,新发现9只华北豹个体,这充分说明了铁桥山自然保护区生态环境良好,保护工作成效显著。     

红腹锦鸡及红腹角雉日活动节律观察研究

利用红外相机观察研究了陕西长青国家级自然保护区红腹锦鸡和红腹角雉日、年活动节律,结果为,红腹锦鸡和红腹角雉都具有明显的昼行性特征,红腹锦鸡日活动高峰期在8∶00-10∶00和16∶00-18∶00,红腹角雉日活动高峰期在6∶00-8∶00;红腹锦鸡在春季活动最为频繁,其次是秋季和夏季;红腹角雉在春季活动最为频繁,夏季和秋季差距不大,冬季活动极少。     

太白山自然保护区蒿坪区域野生动物分布现状分析

为掌握太白山自然保护区蒿坪区域动物分布现状,在蒿坪站后沟内安放4台红外相机对地栖鸟类和兽类进行监测。结果表明:在后沟内共监测到野生动物28种,其中鸟类18种,隶属于4目6科;兽类10种,隶属于4目8科,其中包括国家Ⅰ级保护动物2种,Ⅱ级保护动物5种,陕西省重点保护动物4种。红外相机监测记录也反映了部分物种的活动规律,为保护区的动物资源管理提供科学依据。     

无人机在电力行业的应用(待续)

输配电网作为连接发电厂和用电客户的能源传送纽带,其安全稳定性直接影响国家、企业的经济命脉。架空线路巡检主要有人工巡检、有人直升机巡检和无人机巡检3种模式。受地理环境等因素限制,人工目测观察这种传统的工作方式效率较低、劳动强度大。有人机巡检技术已发展成熟,制度相对完善,但有人机体积大,无法在杆塔或线路下方飞行巡视,距离塔基较远巡视视线受阻、效果较差,且不能在杆塔上方长时间悬停,杆塔上小部件等缺陷不能检查到位。无人机作为一种飞行平台,可以不受地理环境限制,融合可见光红外相机等载荷技术,机动灵活,高效率、高质量完成巡检工作。本文简介无人机的发展、分类,以及在电力行业的应用。