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基于Kinect相机的穴盘苗生长过程无损监测方法
被引量:
12
1
作者
王纪章
顾容榕
+1 位作者
孙力
张运
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期227-235,共9页
为实现工厂化穴盘苗的无损测量,提出一种基于Kinect相机的穴盘苗生长过程无损监测方法。以黄瓜穴盘苗为监测对象,在穴盘苗正上方架设Kinect相机,获取穴盘苗的彩色图像和深度图像,并进行彩色图和深度图之间的像素匹配;通过对彩色图像进...
为实现工厂化穴盘苗的无损测量,提出一种基于Kinect相机的穴盘苗生长过程无损监测方法。以黄瓜穴盘苗为监测对象,在穴盘苗正上方架设Kinect相机,获取穴盘苗的彩色图像和深度图像,并进行彩色图和深度图之间的像素匹配;通过对彩色图像进行预处理、阈值分割、形态学运算和连通分量统计,获取穴盘发芽率;同时,由图像分割获取的幼苗轮廓和深度值计算得到叶片中心像素点坐标及其对应的深度,以此得到相机到幼苗叶片中心的高度,结合相机到穴盘格的距离和穴盘高度,实现对穴盘苗株高的监测;将深度图像进行直通滤波、条件滤波、边界保持滤波处理,有效去除穴盘苗周围的背景噪声以及波动幅度大的深度数据,获得幼苗叶片中像素点的有效深度,通过在深度图像中对叶片进行重建实现叶面积分析;基于获取的穴盘苗株高和叶面积建立壮苗指数评价模型。利用穴盘苗生长过程监测数据进行实验验证,结果表明,在发芽后5 d内,发芽率误差不大于1.567%;株高和实际株高之间的拟合优度R^(2)为0.875,RMSE为1.395 mm;叶面积平均误差为2.15%;壮苗指数拟合优度R^(2)为0.958。说明本文设计的穴盘苗监测方法可以实现对穴盘苗的发芽率、株高、叶面积和壮苗指数的无损监测,为工厂化穴盘苗生长过程监测提供了有效的解决方案。
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关键词
穴盘苗
Kinect相机
发芽率
叶面积
株高
无损监测
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职称材料
基于叶绿素荧光传感器的植物LED补光测控系统
被引量:
4
2
作者
王纪章
贺通
+2 位作者
周静
顾容榕
李永
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第B07期347-352,410,共7页
针对目前温室植物补光无法针对植物生长状况实时反馈控制的问题,以LED补光系统为基础,设计了基于FluorMonitor叶绿素荧光传感器的植物补光测控系统。通过SDI-12和MODBUS通信协议实现对叶绿素荧光参数和光温参数的采集;并根据叶绿素荧光...
针对目前温室植物补光无法针对植物生长状况实时反馈控制的问题,以LED补光系统为基础,设计了基于FluorMonitor叶绿素荧光传感器的植物补光测控系统。通过SDI-12和MODBUS通信协议实现对叶绿素荧光参数和光温参数的采集;并根据叶绿素荧光参数Ft、Fm、光化学量子效率Yield的测量流程和采集周期,设计了自动采集模式和手动采集模式;通过PWM调光模块的设计,完成对LED发光强度的精确调控;通过设计人机接口,实现了对光温参数和叶绿素荧光参数的显示和人机交互操作。以生菜为研究对象,进行了不同调光方式的补光调控试验,试验结果表明,基于叶绿素荧光的LED补光控制系统可以实现对光强、ETR和Yield的稳定控制,增加生菜对光能的利用效率,实现了基于作物生理信息的反馈控制。
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关键词
叶绿素荧光
补光
测控系统
LED
传感器
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职称材料
物联网技术在温室环境测控中的应用进展
被引量:
3
3
作者
王纪章
顾容榕
李萍萍
《农业工程技术》
2018年第25期21-27,共7页
针对物联网技术在温室环境测控中的应用,分别从温室物联网的概念、系统架构和系统应用3个方面对国内外温室物联网的研究进展进行了系统的分析和阐述,并提出了今后温室物联网应用的问题和发展趋势。
关键词
环境测控
联网技术
温室
应用
物联网
发展趋势
系统
国内外
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职称材料
基于嵌入式系统的农业产地环境监测系统
被引量:
1
4
作者
李永
顾容榕
《农业装备技术》
2018年第2期26-29,共4页
为实现农业产地全过程自动机械化的精准管理,建立了基于嵌入式计算机的农业产地环境监测系统。利用多路传感器数据采集器建立了基于嵌入式计算的农业产地环境监测系统,实现硫化氢、一氧化碳、臭氧、环氧乙烷、二氧化硫、二氧化氮空气质...
为实现农业产地全过程自动机械化的精准管理,建立了基于嵌入式计算机的农业产地环境监测系统。利用多路传感器数据采集器建立了基于嵌入式计算的农业产地环境监测系统,实现硫化氢、一氧化碳、臭氧、环氧乙烷、二氧化硫、二氧化氮空气质量信息和p H值、溶氧量、余氯、ORP、电导率水质信息的实时监测;建立了农产地环境记录管理数据库,开发了基于嵌入式计算的农业产地环境监测管理系统。实现了农业产地生产全过程的管理。
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关键词
农业产地
嵌入式系统
监测
空气质量
水质
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职称材料
题名
基于Kinect相机的穴盘苗生长过程无损监测方法
被引量:
12
1
作者
王纪章
顾容榕
孙力
张运
机构
江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期227-235,共9页
基金
江苏省重点研发计划项目(BE2018321)
江苏省高等学校自然科学研究重大项目(17KJA416002)
+1 种基金
江苏省高校优势学科建设工程项目
江苏省研究生实践创新计划项目(SJCX18-0744)
文摘
为实现工厂化穴盘苗的无损测量,提出一种基于Kinect相机的穴盘苗生长过程无损监测方法。以黄瓜穴盘苗为监测对象,在穴盘苗正上方架设Kinect相机,获取穴盘苗的彩色图像和深度图像,并进行彩色图和深度图之间的像素匹配;通过对彩色图像进行预处理、阈值分割、形态学运算和连通分量统计,获取穴盘发芽率;同时,由图像分割获取的幼苗轮廓和深度值计算得到叶片中心像素点坐标及其对应的深度,以此得到相机到幼苗叶片中心的高度,结合相机到穴盘格的距离和穴盘高度,实现对穴盘苗株高的监测;将深度图像进行直通滤波、条件滤波、边界保持滤波处理,有效去除穴盘苗周围的背景噪声以及波动幅度大的深度数据,获得幼苗叶片中像素点的有效深度,通过在深度图像中对叶片进行重建实现叶面积分析;基于获取的穴盘苗株高和叶面积建立壮苗指数评价模型。利用穴盘苗生长过程监测数据进行实验验证,结果表明,在发芽后5 d内,发芽率误差不大于1.567%;株高和实际株高之间的拟合优度R^(2)为0.875,RMSE为1.395 mm;叶面积平均误差为2.15%;壮苗指数拟合优度R^(2)为0.958。说明本文设计的穴盘苗监测方法可以实现对穴盘苗的发芽率、株高、叶面积和壮苗指数的无损监测,为工厂化穴盘苗生长过程监测提供了有效的解决方案。
关键词
穴盘苗
Kinect相机
发芽率
叶面积
株高
无损监测
Keywords
plug seedlings
Kinect camera
germination rate
leaf area
plant height
non-destructive monitoring
分类号
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于叶绿素荧光传感器的植物LED补光测控系统
被引量:
4
2
作者
王纪章
贺通
周静
顾容榕
李永
机构
江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第B07期347-352,410,共7页
基金
江苏省高等学校自然科学研究重大项目(17KJA416002)
江苏省重点研发计划项目(BE2018321)
+2 种基金
中国博士后基金项目(2015M580400)
江苏省博士后基金项目(1501112B)
江苏省高校优势学科建设工程项目
文摘
针对目前温室植物补光无法针对植物生长状况实时反馈控制的问题,以LED补光系统为基础,设计了基于FluorMonitor叶绿素荧光传感器的植物补光测控系统。通过SDI-12和MODBUS通信协议实现对叶绿素荧光参数和光温参数的采集;并根据叶绿素荧光参数Ft、Fm、光化学量子效率Yield的测量流程和采集周期,设计了自动采集模式和手动采集模式;通过PWM调光模块的设计,完成对LED发光强度的精确调控;通过设计人机接口,实现了对光温参数和叶绿素荧光参数的显示和人机交互操作。以生菜为研究对象,进行了不同调光方式的补光调控试验,试验结果表明,基于叶绿素荧光的LED补光控制系统可以实现对光强、ETR和Yield的稳定控制,增加生菜对光能的利用效率,实现了基于作物生理信息的反馈控制。
关键词
叶绿素荧光
补光
测控系统
LED
传感器
Keywords
chlorophyll fluorescence
supplementary lighting
control system
LED
sensor
分类号
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
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职称材料
题名
物联网技术在温室环境测控中的应用进展
被引量:
3
3
作者
王纪章
顾容榕
李萍萍
机构
江苏大学农业装备工程学院
南京林业大学生物与环境学院
出处
《农业工程技术》
2018年第25期21-27,共7页
基金
江苏省重点研发计划项目资助(BE2018321)
文摘
针对物联网技术在温室环境测控中的应用,分别从温室物联网的概念、系统架构和系统应用3个方面对国内外温室物联网的研究进展进行了系统的分析和阐述,并提出了今后温室物联网应用的问题和发展趋势。
关键词
环境测控
联网技术
温室
应用
物联网
发展趋势
系统
国内外
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于嵌入式系统的农业产地环境监测系统
被引量:
1
4
作者
李永
顾容榕
机构
江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室
出处
《农业装备技术》
2018年第2期26-29,共4页
基金
江苏省农业自主创新项目(CX(15)1015)
镇江市农业科技支撑计划项目(项目编号:NY2014013)
文摘
为实现农业产地全过程自动机械化的精准管理,建立了基于嵌入式计算机的农业产地环境监测系统。利用多路传感器数据采集器建立了基于嵌入式计算的农业产地环境监测系统,实现硫化氢、一氧化碳、臭氧、环氧乙烷、二氧化硫、二氧化氮空气质量信息和p H值、溶氧量、余氯、ORP、电导率水质信息的实时监测;建立了农产地环境记录管理数据库,开发了基于嵌入式计算的农业产地环境监测管理系统。实现了农业产地生产全过程的管理。
关键词
农业产地
嵌入式系统
监测
空气质量
水质
分类号
S126 [农业科学—农业基础科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Kinect相机的穴盘苗生长过程无损监测方法
王纪章
顾容榕
孙力
张运
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于叶绿素荧光传感器的植物LED补光测控系统
王纪章
贺通
周静
顾容榕
李永
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
物联网技术在温室环境测控中的应用进展
王纪章
顾容榕
李萍萍
《农业工程技术》
2018
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于嵌入式系统的农业产地环境监测系统
李永
顾容榕
《农业装备技术》
2018
1
在线阅读
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职称材料
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