摘要:以东方红-X804型拖拉机为平台，改造原拖拉机的油路，使用电控比例液压阀，并设计电控单元，组成了自动转向控制系统。简述了油路的改造与电控比例液压阀安装，电控单元的设计，包括单片机（C8051F040）、角度传感器（KMA199）以及CAN总线网络，实现了SD卡存储系统，实时存储试验过程中的数据。试验结果表明：信号跟踪的最大误差1.1°、平均误差0.5°、平均延时为0.2 s。自动转向控制系统具有良好的响应特性，满足转向系统的性能要求。

摘要:以KUBOTA SPU-68水田插秧机为试验平台，以RTK-DGPS为主要导航方式，辅以航向姿态参考系统AHRS500GA-227，研究提高农业机械导航控制精度的方法。在重点对GPS倾斜误差校正的基础上，设计了Kalman滤波器对定位数据进行平滑处理，同时实现磁航向传感器偏移误差的在线辨识与航向校正。采用纯追踪模型实现农业机械直线跟踪控制，基于ITAE优化准则，仿真研究了最佳前视距离的确定方法。试验结果表明：GPS倾斜误差校正和Kalman滤波后的导航参数可以更真实地反映插秧机水田实际运动状态；纯追踪模型可以用于插秧机田间作业直线导航，当行进速度0.6m/s时，直线跟踪最大误差小于0.17m，平均误差小于

摘要:因RTD-GPS定位精度不能满足农田导航作业的需要，研究了一种提高农用车辆自动导航定位精度的方法。建立天线补偿模型，对GPS天线晃动引起的误差进行了补偿；建立基于Kalman滤波模型，融合多传感器信息；使用自主开发的基于VRS的GPS接收机，作为RTD-GPS。将RTD-GPS、电子罗盘以及速度传感器获得信息进行Kalman滤波，其结果和高精度GPS数据进行了比较。实验证明，直线跟踪中，平均偏差由1.6019m减小到0.597m；曲线跟踪中，平均偏差由

摘要:简述了一种基于机器视觉的农业车辆自动导航系统。提出了直线检测算法，显著降低了内存需求和时间消耗；以横向偏差和航向偏差作为输入量，构建了二维模糊决策器，对期望前轮转角进行决策；构建了基于PID的转向控制器，实现前轮转向控制，并采用简化的两轮车运动学模型进行了仿真。仿真和实验结果表明，该导航系统可以有效地实现直线路径跟踪。当车速为0.3m/s时，最大跟踪横向偏差不超过5cm，平均偏差不超过2cm；当车速为0.6m/s时，最大跟踪横向偏差不超过8cm，平均偏差不超过

摘要:针对联合收获机视觉导航系统中的视觉测障，提出了一种基于单目彩色图像分割测障与立体视觉特征匹配测障相结合的测障方法：利用H、S颜色分量对单目图像实施固定阈值分割并二值化，获得潜在障碍物的位置及区域；采用尺度空间不变(SIFT)算法获取潜在障碍物区域特征；采用近似最近邻分类算法(ANN)进行快速特征匹配，获得潜在障碍物的世界坐标，由此进一步确认障碍物以及障碍物与车辆之间的距离。提出了提高算法效率的措施，分析了图像压缩比与运行时间、SIFT特征数以及匹配数之间的关系。试验表明，在有障碍物的情况下，检测时间不超过

摘要:以ISO 11783协议作为系统数据通信的标准，开发了基于CAN总线的农业车辆自动导航控制系统，该系统包括控制终端、GPS节点、电子罗盘节点、角度传感器节点及转向控制节点，其中控制节点采用比例参数可调节的自适应PID控制算法实现车辆的转向控制。通信测试结果表明，该系统能够实时可靠地采集多个传感器信息和传输控制指令。车辆导航实验结果表明，转向控制方法能够以较快的速度跟踪目标值，具有良好的控制效果。

摘要:研究开发了一种自动导航果园用履带式移动机器人，作为果园精细化作业的移动平台。机器人采用基于曲柄滑块机构原理的导航方式，以导航机构检测的姿态角和位置角作为输入量设计了模糊PID控制器。试验表明，机器人以0.15m/s的速度直线行走时，最大跟踪误差小于0.02m；机器人转弯半径为2m时，最大跟踪误差小于

摘要:深松作业可以打破犁底层，在不翻动土壤的前提下可有效改善土壤的透水、透气性能，为植物根系提供更大的伸展空间。本文针对普通深松机械作业中存在的牵引阻力大、土壤松碎效果差等问题，研制出一种基于杠杆原理的振动式深松机。深松铲形式为窄凿型，能最大限度地保护土壤、减少水分蒸发。样机在30 cm耕深时振动作业与无振动作业的牵引阻力对比试验表明，振动深松作业可有效降低机具牵引阻力，降阻幅度可达

摘要:根据变量穴施水穴播机使用要求，建立了最小施水量数学模型和电磁阀控制时间数学模型。在自行开发的变量穴施水穴播机上进行静态试验，通过改变水箱水量、施水时间，获得不同的施水量。分别采用回归分析和人工神经网络预测2种方法，研究了水箱水量、施水时间及施水量之间的关系，建立了电磁阀控制时间的数学模型。回归试验表明，在水箱水量处于满箱、半箱和1/8箱容积3种状态时，所对应的电磁阀控制时间线性回归模型的调整判定系数R2依次为0.992、0.991和0.998，具有较高的拟合度。对回归方程进行的F检验结果表明，F计算值远大于查表值，回归方程极显著。采用2-5-1型拓扑结构的人工神经网络对施水时间进行预测，结果表明，拟合的最大偏差为3.95ms，平均偏差仅为1.46ms，网络结构具有较高的预测精度。

摘要:设计了一种由F2812DSP芯片、PS2键盘和光电传感器组成的基于数字信号处理（DSP）的磁吸式播种器滚筒变速控制系统，在充种区降低滚筒转速增加充种时间，在携种和清种区增加滚筒转速，提高播种器工作效率。以油菜包衣种子为研究对象的试验表明，该控制系统各个模块协调工作良好，系统运行稳定，滚筒在充种时转速为16 r/min，携种、清种时转速为20 r/min，工作效率较16 r/min匀速转动提高了16%，单播率达到

摘要:通过模拟田间实际喷雾情况，利用图像采集系统采集雾滴图像，对其进行增强和分割等预处理，并对粘连雾滴提出用改进的分离粘连雾滴算法进行了分离处理。基于相同样本，用图像处理方法获得的雾滴粒径分布及覆盖率等参数与激光粒度仪测量结果的对比分析表明，利用图像处理技术检测雾滴分布参数，其测量误差在

摘要:作物产量空间变异信息是实施精细农业的基础，为了获取产量信息，开发了一款新型冲击式谷物流量传感器。传感器由机械部分和电路部分组成，机械部分主要由感力板、敏感梁、底座以及传感器外壳等组成，敏感梁的上下表面贴有应变片。感力板受到谷物的冲击，从而带动敏感梁发生形变，通过应变片组成的桥式测量电路输出电信号。传感器的输出信号为电压形式。在静态试验和室内动态试验的基础上分别在河北省保定市和黑龙江省佳木斯市进行了收获小麦和水稻的田间试验，结果表明，传感器安装在合适的位置时，有着比较好的线性度，谷物产量的累积计量精度满足精细农业测产的要求。

摘要:当联合收获机倾斜时谷物流量传感器因发生严重的零点漂移而导致较大的测量误差。通过对单板冲击式谷物流量传感器的倾斜试验发现，传感器的零点电压与联合收获机的倾斜角度成线性关系，当联合收获机左右倾斜15°时，零点漂移电压达25.4 mV，可能导致-8.3%～28%的测量误差。为了消除倾斜导致的零点漂移，在单板冲击式流量传感器后面增加一个与冲击板结构相同的参考检测板，构成双板差分冲击式谷物流量传感器。倾斜试验发现，在联合收获机左右倾斜15°范围内，冲击板和参考板的零点电压的变化一致，使用差分算法补偿后的零点漂移从

摘要:提出一种基于DSP的谷物含水率测量方法。谷物通过自身重力导入到测试腔内，由MCU和DSP为核心器件构成的测试系统对谷物含水率进行测量、存储，并通过LCD显示。经过测量的谷物，通过螺旋输送器排出，进行下一步测量。系统通过DS18S20温度传感器对谷物温度进行测量，并对温度予以补偿。该方法可使谷物含水率测量误差低于1%，优于常规测量方法。

摘要:精量饲喂系统的核心技术是奶牛个体识别技术。系统采用了非接触式的无线射频识别（RFID）技术，奶牛佩带符合ISO11785标准的电子标签。采食开始前，系统核对奶牛信息后按照饲喂要求进行自动投料。系统各测量数据将通过以ZigBee为核心建立起来的无线网络传输到主控计算机，同时主控计算机将奶牛饲喂规则的相关控制指令也通过无线网络传送到饲喂装置，控制饲喂装置工作。系统预留相关扩展接口方便后续升级使用。

摘要:设计了一种机载式农田三维地形测量系统。该系统主要由激光测量接收器、GPS接收机、控制器和液压系统等组成，除了可以进行地形测量外，系统还可以实现激光平地作业。其测量原理是利用测量接收器获取测量点的高程信息，利用GPS接收机获取测量点的平面位置信息，将两者在控制器中进行数据融合，从而得到测量点的三维地形信息。在田间试验条件下，对机载式农田三维地形测量系统进行了不同行进速度下的试验研究，并与采用定点测量方法获取的数据进行了比较。试验结果表明，该系统在低速行驶条件下与定点测量方法具有较好的一致性。

摘要:为了评定水田激光平地机平地铲水平控制系统性能，采用2个SensComp 600超声波传感器测量平地铲两端与参考水平面的距离，然后利用三角关系计算得到平地铲倾斜角度。对超声波测距、传感器与反射面成一定夹角的影响以及运动对测量的影响因素进行了分析，并与姿态航向参考系统AHRS500GA-226提供的参考倾角进行了对比，结果表明2个超声波传感器在静态和动态条件下均能较准确地测量出平地铲倾斜角度，最大静止误差和最大动态误差分别为0.08°和1000°。在平整的水泥地面上对平地铲水平系统性能进行了测试，实验结果表明，水田激光平地机水平控制系统倾斜角度测量准确，误差不超过1.00°，整个系统能较好地实现平地铲水平控制，满足水田平整作业需要。

摘要:激光接收器是激光控制平地系统的关键部分。为了更有效地检测激光信号，扩大接收范围，增加接收距离，提高稳定性和抗干扰性，设计了一种基于集成IC的新型激光接收器。其原理是以红色有机玻璃作为透光窗口，并采用干涉型滤光片来滤除背景光；以硅光电池作为光电探测器，将激光信号转换为电信号；然后采用集成运算放大器设计低噪声前置放大器和主放大器对微弱电信号进行放大；最后，脉冲整形和展宽电路实现脉冲信号到TTL数字信号的转换，以方便后续电路的处理。田间试验结果表明，激光接收器在150 m范围内可实现360°全方位稳定工作，垂直工作范围为28.4cm左右，将其用于平地作业时农田的平整误差小于

摘要:针对当前自动化灌溉控制系统中大量铺设线缆带来的系统安装、维护、扩展困难等问题，提出了一个无线通信的灌溉控制系统方案。设计了一种基于OOK调制并使用电池供电的低功耗无线直流闭锁电磁阀。提出了具有数字和开关量输入接口的发射控制模块设计和实现方法，并以一个园区的温室灌溉为例，提供了一个基于无线电磁阀的温室灌溉控制系统的应用实例。

摘要:以7个品种玉米籽粒的鉴别系统为研究对象，对比研究了6种预处理方法和波长选择对模型鉴别能力的影响。结果表明，在被比较的6种预处理方法中，一阶导数方法能够使模型有更好的鉴别性能。使用一阶导数预处理和全光谱区的模型平均正确识别率和正确拒识率最高，分别为98.6％和98％，有5个品种的模型的正确识别率和正确拒识率都达到了100％。波长选择对一阶导数模型没有明显作用，但能使标准正态变量变换和矢量归一化模型鉴别准确度得到较大提高。

摘要:微热探针法测试热导率系统已被广泛应用于食品材料热导率的测试中。但是，由于实验条件或实验设备的限制，基于理想的线热源瞬态模型测量原理得到的结果会产生某些测试误差。针对测试误差，从探针输入电压、加热时间和样品的径向尺寸等装置操作参数的选择着手，通过实验，得到装置系统测定中输入电压的最佳值为2.5～6.5V、加热时间最佳值为20～50s。最后通过实际测试，得到了番茄果实在不同成熟阶段的热导率变化规律。

摘要:利用机器视觉技术可以快速、无损预测柑橘产量。采集了10幅生长中的柑橘果树照片，同时测量了每棵果树的柑橘产量。基于RGB颜色模型，对柑橘图像进行分割，柑橘与背景的分割条件为(R-B>100)且(R>G)。通过提取柑橘个数、柑橘总周长、柑橘总面积3个特征参数，分析了特征参数和柑橘单株产量之间的关系。实验证明，经过图像分析后得出的柑橘数与柑橘单株产量之间的相关系数最高，达到0.97，说明了利用图像分析方法预测柑橘产量具有良好的应用前景。

摘要:针对颜色和背景相近的绿色苹果，提出了一种基于K-均值聚类的苹果图像识别算法。该算法以8×8像素的正方形区域为分割单位。选择颜色差R-B作为颜色特征，选择灰度均值m，标准偏差σ和熵e作为纹理特征，形成特征向量空间。采用间隙统计法确定苹果图像的最佳聚类数。 将特征向量空间和最佳聚类数作为输入，运用本文算法对苹果图像进行聚类和分割。对200幅图像识别实验结果表明，在顺光和逆光情况下，算法均能实现果实与背景的有效分割，果实识别的正确率高于

摘要:针对在自然光生长条件下采集的茄子图像，采用自动取阈的算法，分别利用图像的灰度信息、基于R、G、B分量线性变换的3个正交彩色特征量和基于HSV彩色空间对图像进行分割。经Matlab仿真对比结果得出：利用Otsu算法对灰度图进行分割，虽然对灰度直方图进行了优化，目标与背景的分割效果较好，但存在局部反光的影响；采用改进的Otsu算法，对彩色特征量(2G-R-B)/4进行分割，可以在一定程度上消除局部反光的影响；同样采用改进的Otsu算法对HSV彩色空间色调分量的分割，则可以克服目标茄子表皮的反光对分割结果的影响，取得了较好效果。以数学形态学降噪方法进一步对利用色调分割后的二值图像进行平滑处理，可大大改善分割效果。

摘要:利用近红外光谱检测了带壳板栗的品质。在波数为12000～4000cm-1范围内采用近红外漫反射法采集了合格板栗和霉变板栗的光谱，用6种光谱预处理方法分析数据，比较了板栗近红外光谱在不同预处理方法下所建模型的识别率。试验结果表明经矢量归一化预处理所建模型识别效果最好，对预测集中的合格板栗、表面霉变板栗、内部霉变板栗的预测正确率分别为

摘要:提出了一种采用多光谱成像的机器视觉技术对4个等级的西湖龙井茶进行区分的方法。首先采用3CCD多光谱摄像机同时获取茶叶在540、670和800nm波谱处的波长图像，然后对预处理后的图像进行图像特征提取，选取了18个形状特征和15个纹理特征。基于这2组特征分别对4个等级的茶叶进行主成分聚类分析，得到的两幅主成分空间的聚类图都不能对4个等级茶叶进行有效的区分。为了得到高效的区分模型，本研究对形状特征和纹理特征进行组合，聚类分析的结果优于原先的分析结果。随后，采用多类逐步判别分析法对形状特征、纹理特征和组合特征（形状+纹理）这3组特征分别进行特征优化，并建立了对应各组特征的等级区分模型，经过比较发现基于组合特征的区分模型的效果仍为最佳，对于预测集样本的区分正确率为85%。本研究还发现对于等级区分最重要的两个特征依次为波长800nm通道图像的相关性、波长800nm通道图像的二阶角矩。

摘要:与人工采摘茶叶相比，现有采茶机械虽能提高采摘速度，但采摘时老叶、嫩叶一起采，缺乏选择性，并有部分叶片遭破损，降低了原料品质。为此，需要研究具有选择性、低损伤率的自动采摘方法。本文采用基于颜色和形状特征的图像处理方法，实现茶叶嫩芽的计算机识别和检测。针对清明期陕西名茶“午子仙豪”茶叶，首先在RGB颜色空间中提取茶叶图像的G分量，并采用双阈值方法对图像进行分割；然后根据茶叶嫩芽的形状特征，检测茶叶嫩芽的边缘。实验结果表明：基于颜色和形状特征的识别方法能有效分辨出茶叶嫩芽，识别准确率为94%，为实现茶叶嫩芽的自动采摘提供了一种有效方法。

摘要:基于单片机和GSM技术，开发了用于茶园防霜的天气参数采集与无线发送的新型装置。其硬件系统由AT89C52单片机、A/D转换器、TC35i GSM模块、RAM数据存储器、键盘显示器、微型打印机、天气参数传感器及电源等组成。软件采用汇编语言编制，主要功能包括：系统设置、短信接收和发送、数据采集存储和查询、结果显示及打印管理等。该装置能实现可靠的天气信息实时采集和无线传送，可用于茶园小气候的监测和晚霜冻害预警及控制。

摘要:实时准确获取农产品在供应链环节中的环境参数是农产品安全可追溯系统透明化的瓶颈之一。射频识别(RFID)技术可与传感器技术相结合，应用于农产品质量安全追溯系统，对温度、湿度等重要参数进行检测、记录，并通过无线通信的方式进行识别。本文综述了集成传感器电子标签的国内外发展现状，分析了技术关键点，指出了目前存在的问题以及解决问题的建议。

摘要:利用可见-近红外光谱技术结合最小二乘支持向量机（LS-SVM）对不同贮存温度下的蜂花粉进行鉴别。选择-20、4、15、25和40℃ 5个温度下分别贮存60d后的蜂花粉为研究对象。对原始光谱数据进行平滑和附加散射校正（MSC）的预处理后进行主成分分析，选择4～20个主成分作为输入变量进行LS-SVM建模。模型预测参数比较结果显示，当主成分数取20时模型的预测效果最好，预测相关系数r2p≥0.9919，预测标准偏差（SEP）和预测均方根误差（RMSEP）分别为1.7854和1.7675，优于偏最小二乘回归（PLS）的预测结果，说明基于LS-SVM的可见-近红外光谱技术能够很好地对蜂花粉贮存温度进行检测。

摘要:提出了一种基于嵌入式电子鼻的设计方案，主要包括传感器阵列、模数转换和微处理器3大模块。采用Figaro公司TGS813、TGS825、TGS880 3个气敏传感器组成的传感器阵列采集样品信号；利用MAXIM公司的MAX1270芯片进行模数转换；CPU采用SAMSUNG公司的S3C2410微处理器，并在其上移植了WINCE操作系统。软件设计对采集信号进行对数拟合，采用引进BP神经网络对拟合后的曲线参数进行训练，建立模型并对样本进行识别利用该系统对4种不同生产日期的意大利巴马臣干酪和3家公司的纯牛奶进行了测试，识别准确率均达到100%。结果表明该系统具有体积小、重量轻、使用方便灵活且识别准确率高等优点。

摘要:利用中红外光谱技术对黄酒中的总糖含量进行了快速检测。实验以3个厂家的共30个样品为研究对象，在1000～1500cm-1和2500～3000cm-1波段范围内建立了多元线性回归、主成分回归以及偏最小二乘回归模型，并比较了微分的光谱预处理方法对模型精度的影响。二阶微分光谱建立的偏最小二乘模型的精度最佳，交互验证的相关系数为0.984，RMSECV为0.765g/L, RPD为5.75，表明中红外光谱技术可以用于黄酒中总糖含量的快速检测。

摘要:使用果蔬污染物三合一便携式检测仪对亚硝酸盐、重金属铅及农药样品进行测定，确定了仪器对于不同污染物的有效检测范围。结果表明，亚硝酸盐的有效检测范围为1.5～150μg/mL,重金属铅在0.5～4.0μg/mL之间，辛硫磷、敌百虫、呋喃丹和灭多威的检测范围分别是0.005～2.0、0.005～0.5、0.005～0.3和0.005～1.0μg/mL。与Optizen 2120V-FT食品安全快速检测仪相比，仪器对于亚硝酸盐、重金属铅、农药各项指标的检测均具有较好的准确性和精密度，能够满足快速检测的要求。

摘要:以浙江省潮化盐土为研究对象，用近红外光谱分析技术探测土壤氮（N）和磷（P）的含量。从试验田采集6组土样，每组取20个样品，共计120个样品。利用均值法、卷积滤波确定最终光谱数据，然后采用偏最小二乘回归法（PLS）及最小二乘支持向量机（LS-SVM）分别建立了土壤总氮和总磷的近红外光谱模型，其中采用PLS所建模型的相关系数分别为0.9454（N）、0.9327（P），预测标准误差分别为0.0321（N）、0.0089（P）。采用LS-SVM所建模型的预测相关系数分别为0.9503（N）、0.9547（P），预测标准误差为0.0378（N）、0.0101（P）。分析结果表明采用近红外分析技术可以预测土壤总氮（N）和总磷（P）的含量

摘要:以3种标准粘土矿物伊利石、高岭石和蒙脱石为材料，研究其中红外光谱（包括透射光谱、衰减全反射光谱和光声光谱）的特征。3种粘土矿物的中红外透射光谱均存在3个主要的吸收区域（3000～3800cm-1,1300～1800cm-1和500～1200cm-1）， 且吸收特征明显不同；3种粘土矿物的中红外衰减全反射光谱的差异主要表现在800～1200cm-1，其他区域差异不明显；而3种粘土矿物的中红外光声光谱特征与透射光谱相近，但3个吸收区域具有更丰富的吸收特征。应用中红外光声光谱分析表明，海伦黑土为富含蒙脱石的偏中性土壤，长武黄土为富含蒙脱石或伊利石的碱性土壤，而祁阳红壤为富含高岭石的酸性土壤。

摘要:选取山东省陵县的小麦试验示范基地作为样区，采用GPS定位调查，获取田间21个样点的土壤和小麦植株样品，运用TDR300测定样点土壤含水量，利用SPAD-502叶绿素仪测定采样点拔节期小麦植株叶片的叶绿素含量，获取小麦干物质产量信息。基于地统计学原理，结合空间分析技术，探讨了小麦叶绿素含量、干物质产量等农学参数信息和土壤含水量的空间变异特征。研究结果表明，土壤水分和小麦叶绿素含量的空间变异呈强的空间相关性，结构性因素引起的空间变异分别占到总变异97.3%和81.3%。小麦干物质产量具有中等程度的空间变异性，由结构性因素引起的变异占到总变异的50%。土壤含水量、小麦叶绿素含量Kriging插值空间分布呈现明显的片状和斑块状特点，小麦干物质产量Kriging空间分布具有明显的带状分布特点。

摘要:在分析NTRIP（networked transport of RTCM via Internet protocol）协议组成及特点 的基础上，针对低成本、低精度的GPS OEM板，采用GPRS无线通信方式，设计开发了手持式虚拟差分GPS接收设备，并进行了试验验证。开发的接收设备是以ARM7为核心，包括无线通信模块、GPS OEM板、液晶显示模块、优盘存储模块等，能够完成GPS数据的接收、实时处理及显示，还可通过USB接口或串口，将完整的NMEA格式数据存储或发送给上位机，以备后续的处理及使用。同时，设备具有良好的人机界面，能够完成数据接收模式、存储方式以及VRS连接参数的设置。试验结果表明：此GPS OEM板经VRS差分后，精度可达1.24m（95%），能够为农田信息采集提供可靠的数据支持。

摘要:基于移动终端、嵌入式GIS和无线通讯等技术，设计了面向田间交互管理的农业移动管理系统技术框架，研究了农田信息无线采集与传输、基于位置的图像获取、GPS虚拟差分数据获取和无线数据传输等技术，开发了农业移动管理系统原型。移动终端具有GPS定位与导航、GPS照相、照片编辑与查看、专题图制作、属性信息查询、农田网格划分等功能。初步应用试验表明，该原型系统可应用于农田移动管理。

摘要:针对精准农业田间信息获取技术的研究，提出了一种基于称重法的联合收获机粮食产量分布信息测量方法，可以提高联合收获机粮食流量监视的准确性。利用传统联合收获机的粮食传输特点，采用螺旋输送称重式原理组成联合收获机产量流量传感计量，解决了计量系统与动力直接传输相结合的技术问题，借助于GPS定位信息实现了联合收获机粮食流量动态计量以及田间粮食产量分布信息的测量。

摘要:将加权模糊聚类算法应用于管理区划分，权值的确定分别采用主成分分析法和变异系数法。在吉林省榆树市精细农业试验田获取土壤氮、磷、钾数据，应用本文提出的加权模糊聚类算法进行管理区划分,确定了试验区的管理分区数目,并与传统的模糊聚类方法进行了比较。结果表明，基于加权模糊聚类的管理分区更合理、更符合实际情况，该方法可用于指导精准施肥。

摘要:在普通环境导航路径识别方法的基础上，分析了株间杂草和垄间杂草对农业车辆导航路径的影响。针对影响较大的垄间杂草环境，提出一种基于BP神经网络的杂草环境下导航路径识别方法。田间实验证明，该方法对杂草的影响具有较好的适应性，能够快速、可靠、准确地提取导航路径特征，识别率为97%，单幅图像平均耗时

摘要:研究了农田非结构环境下，通过机器视觉提取导航线的处理算法。首先，根据农作物的特点提出了使用聚类的方法检测作业区域终点；其次，为避免噪声干扰，利用移动窗口检测二值图像白色像素的个数，确定导航路径区域；最后，使用改进的Hough变换提取导航线。实验表明，该算法可以准确提取绿色植物的行信息，处理一帧分辨率为320×240像素的彩色图像平均需要57.404ms，正确识别率达

摘要:以玉米为例，使用C++语言和OpenGL图形函数库，在Windows平台下，开发基于辐射度-图形学结合模型（RGM）的作物冠层光分布计算系统。以相对成熟的RGM方法提取模型参数，并针对作物冠层特点对方法做适当改进。在冠层三维模型基础上，通过用户交互指定参数，可计算出冠层内每个面元的光分布状态。该系统所需模型参数少，且参数均具有较为明确的植物学和农学意义，便于与传统作物模型相结合，操作界面友好、使用方便。

摘要:为了降低农药喷施环境污染和提高水果品质，实现果园果树仿形精确喷雾，建立了一套果树冠层参数的实时检测系统。该系统主要由作物识别系统、车辆姿态系统、主控单元和数据记录单元组成，采用CAN总线进行数据通信。对5棵临近的绿篱树进行了初步的靶标距离检测试验，试验重复3次。采用4个超声波传感器分时检测，拖拉机前进速度为0.3 m/s，系统采样速率为5次/s。试验表明，系统能可靠地按一定的采样速率，实时检测和记录系统载体车辆位置、姿态（地面平整度）和果树靶标的距离等数据，为精确仿形喷雾提供了一个较好的喷雾控制平台。

摘要:为了实现作物生长过程的定量化、可视化表达，提出了一种由作物形态结构特征参数驱动的作物骨架模型生长运动仿真和动画生成方法。基于对作物器官及个体精确定义的几何模型提取作物骨架，利用几何模型参数控制骨架上关节点的运动，结合参数关键帧插值技术确定整个骨架模型的生长运动，实现对作物生长运动的可视化模拟。从而构建一个虚拟作物骨架模型的三维生长动画系统，并以玉米为例进行了模拟。实验结果表明该方法能够较准确地模拟玉米植株的形态建成和运动特征，为真实、自然地模拟作物生长提供了一种可控、通用的方法。

摘要:为解决植物根系原位三维观测的技术难题，采用XCT层析成像技术获取原位根系的断层序列图像，然后利用计算机图像图形处理技术实现对植物根系的原位三维可视化。为了提高图像分割的精确性，提出一种利用根系几何形态特征的综合分割方法，有效清除了与根系密度极其近似的杂质体素，完成了对序列图像的三维分割。并利用VTK工具箱采用移动立方体算法（MC）实现了对分割后序列图像的三维重建。编程实验证实，本文提出的技术路线和方法能够有效地实现对生长在介质环境中原位根系的三维可视化观测。

摘要:针对多聚焦图像融合问题，借鉴生物视觉特性和相关图像处理理论，提出了一种基于视觉感知特性的多聚焦图像融合算法。该算法在对待融合的多聚焦图像进行RGB分块分解的基础上，采用视觉对比度模型以确定融合后图像的选取准则。为了获得最佳图像融合效果，采用免疫遗传算法以指导图像分块，标准熵和标准偏差作为评价图像融合质量的的标准。实验表明，该算法具有较好的效果，能够解决多聚焦图像融合问题。

摘要:利用2-CCD多光谱相机设计了近地遥感图像采集平台，同步获取小范围区域作物的可见光和NIR图像，通过图像处理技术从作物图像获得反射光谱信息。采集平台包括一个2-CCD多光谱相机，两个采集盒，一台具有两个千兆网口的田间计算机。图像处理部分通过2G-R-B灰度化、中值滤波和Otsu二值化，从背景中分割出作物图像，结合作物原始R分量灰度图像，提取出作物红光图像平均灰度值，利用建立的灰度值与反射率的线性模型，计算得到作物红光波段的反射率。试验结果表明，图像采集平台工作稳定，利用图像处理方法提取的反射率与ASD光谱仪测量结果有较好相关性，为从作物冠层图像探测生长状况提供了理论依据。

摘要:分析了温室环境控制系统中执行机构、传感器、控制柜、控制软件的主要故障；根据故障可能对系统造成的损失将故障分为4个级别，并提出了相应的处理策略，编制了完整的智能故障诊断软件。试验结果表明，故障诊断识别正确，系统运行可靠。

摘要:简述了基于1-wire技术的控制网络。根据温室环境的特殊要求，分析了控制集成技术的特点，并讨论了温室控制系统中采用1-wire控制网络的性能及相关集成技术。根据温室的控制要求，利用1-wire技术构建了温室控制系统。

摘要:针对养猪生产中对猪体生长监测的需求，设计了基于双目视觉的猪生长监测系统的软、硬件，实现了基于非线性摄像机模型双目视觉系统的标定算法。根据摄像机成像原理建立了基于最小二乘法的空间点坐标检测算法。利用标定和检测算法，从标定板图像数目、标定板位置、旋转角度3个方面对系统的标定模式进行了研究。结果表明：利用19幅以上标定板图像能够得到稳定的标定结果；不同位置的标定板图像对检测精度影响较大，应当在全视场内采集标定板图像；标定板的旋转角度对检测精度影响不明显，但是旋转角度增大不利于标定点的完全提取。

摘要:简述了一种结合嵌入式技术、无线传感器网络技术的温室环境信息采集与监测系统设计方案。系统控制终端基于ARM9和嵌入式Linux操作系统进行设计，用于温室环境数据的接收、实时显示和存储，通过GPRS方式实现与远程管理中心的通信。温室环境数据的采集利用无线传感器网络完成，可采集温室温度、湿度、CO2含量、光照强度，基质温度和湿度等6通道参数信息。无线传感器网络的成功应用解决了传统温室使用有线方式布线繁琐的问题。

摘要:结合精细农业应用需求，对传感器网络中常用的节点供电方式及其特点进行了分析。为延长普通干电池供电的节点寿命，基于节点能耗分析，提出了应用层主导的节点休眠/同步机制，并提供了根据节点期望寿命与数据采集需求计算空占比的方法。最终在实际传感器网络节点上实现了休眠/同步机制，并在国家农业信息化工程技术研究中心的小汤山农业基地进行大量实验，无休眠设计寿命约150h的节点采用休眠技术后节点寿命可达到

摘要:设计了一种能够监测土壤温度的无线智能传感器节点，硬件系统基于片上系统CC2430和DS18B20进行开发，软件部分包括温度采集和数据传输。实验表明，该节点可以实现土壤温度信息的采集和传输，且结构紧凑、工作稳定和功耗低。节点之间有效通信距离可达80m，误码率为1%左右。可以满足精细农业作业要求，同时也为无线传感器网络通信协议的进一步研究提供了实验平台。

摘要:介绍一种基于ARM处理器的土壤含水率无线传输系统。在对系统功能要求进行说明的基础上，设计了基于嵌入式系统的土壤含水率无线传输终端，包括土壤含水率采集系统和嵌入式系统软件。针对土壤含水率无线传输系统功能及特征，阐述了系统应用的性能特点和重要意义。

摘要:针对农业信息采集与传输的特点，基于TCP/IP协议研究了移动式农业信息智能服务系统的数据管理和传输方法，设计了移动终端与上位机之间的计算机网络应用层无线数据传输协议，研究了数据传输形式、传输格式和传输内容。初步应用表明，该协议适用于移动式农业信息智能服务系统，并具有一定的通用性和扩展性。应用层协议标准化有利于实现农业信息的共享。

摘要:叶绿素荧光技术是探知植物生理状态及其与环境关系的理想方法。太阳诱导叶绿素荧光可以利用夫琅和费暗线原理进行提取。阐述了夫琅和费暗线探测自然光条件下光合作用荧光的基本原理和方法，以及波长760nm叶绿素荧光探测仪的光学系统、仪器硬件组成及其各部分功能、仪器的软件设计。通过与ASD地物光谱仪器的对比试验表明，研制的太阳诱导叶绿素荧光测量的数据与地物光谱仪测量的数据相关系数都大于0.9。基于夫琅和费暗线原理的太阳诱导叶绿素荧光探测仪器提供了一种低成本、实时测量作物冠层太阳诱导叶绿素荧光的方法和仪器。

摘要:设计了可以对作物氮含量进行实时监测的作物冠层分析仪。分析仪由传感器与控制器组成，通过无线方式进行数据传输。传感器包含光学部分和电路部分，光学部分包含4个光学通道和光电探测器，其中2个通道分别在610nm与1220nm处测量太阳辐射光，而另外2个通道在同样的2个波段上测量作物冠层的反射光；电路部分主要由电源、放大单元和无线传输模块组成。控制器内除了无线传输模块外，周边还集成了键盘、液晶显示、数据存储和上传等功能模块。详细阐述了仪器的硬件设计和软件设计。标定实验显示光学部分工作稳定，无线传输性能好。与Quality Spec高光谱仪进行的田间对比实验也取得了较好的效果，相关系数达到

摘要:建立了可以同时检测作物叶片叶绿素、氮素和水分的数学模型。结合光谱学原理，设计了由近红外LED光源、窄带干涉滤光片、光电检测芯片以及单片机系统组成的作物叶片叶绿素、氮素、水分检测一体化便携式仪器，避免现有仪器由于叶片位置和测定时间差异导致的作物养分探测误差，可用于作物养分和水分的精细管理。

摘要:支持向量机方法已经在HACCP体系关键控制点的智能发现中取得较为满意的结果，但是在样本不断增加的情况下分类效率不高。本文采用支持向量机增量学习算法，优先选择可能成为支持向量的边界向量，减少参与训练的样本数量，进而实现增量学习。实验证明，改进的支持向量机增量算法在保证分类精度的同时，显著提高了分类速度。

摘要:世界各国增强动物性食品溯源机制的重要手段之一是对动物进行示踪和识别。介绍了一种基于RFID技术的动物示踪与识别系统。在阐述系统整体功能的基础上，设计了一种基于ARM开发系统的GPRS无线数据传输终端，针对动物示踪与识别系统实现功能及特征对数据中心数据库进行了具体设计，并结合动物示踪与识别系统的性能特点，阐述了系统应用的重要意义。