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相似文献
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1.
基于热红外视频的奶牛跛行运动特征提取与检测   总被引:3,自引:3,他引:0  
针对基于可见光视频的奶牛跛行检测系统易受光线、环境变化因素影响的问题,该研究提出了一种基于热红外视频的奶牛跛行运动特征获取与检测的方法。该研究利用深度学习与传统图像处理方法,分别对热红外相机与可见光相机所拍摄的奶牛行走视频进行了奶牛跛行运动特征的提取检测。通过检测结果分析可知,相较于可见光图像,算法对于热红外图像中的奶牛跛行运动特征检测效果更好、准确率更高并且热红外图像可以有效减少光线等外界因素对特征提取的影响,利用深度学习与传统图像处理对运动特征检测的平均精度达到了90.84%与74.26%。研究利用弓背曲率分别针对热红外视频与可见光视频中的行走奶牛进行跛行检测试验,试验结果表明,针对热红外视频中的奶牛跛行检测精度为90.0%,Macro-F1为0.90;针对可见光视频中的奶牛跛行检测精度为83.3%,Macro-F1为0.83。研究表明热红外相机应用于计算机视觉奶牛跛行检测系统可以更好的实现奶牛跛行运动特征获取与跛行检测,有效提高检测准确性与鲁棒性。  相似文献   

2.
基于卷积神经网络的奶牛个体身份识别方法   总被引:5,自引:14,他引:5  
视频分析技术已越来越多地应用于检测奶牛行为以给出养殖管理决策,基于图像处理的奶牛个体身份识别方法能够进一步提高奶牛行为视频分析的自动化程度。为实现基于图像处理的无接触、高精确度、适用性强的奶牛养殖场环境下的奶牛个体有效识别,提出用视频分析方法提取奶牛躯干图像,用卷积神经网络准确识别奶牛个体的方法。该方法采集奶牛直线行走时的侧视视频,用帧间差值法计算奶牛粗略轮廓,并对其二值图像进行分段跨度分析,定位奶牛躯干区域,通过二值图像比对跟踪奶牛躯干目标,得到每帧图像中奶牛躯干区域图像。通过理论分析和试验验证,确定了卷积神经网络的结构和参数,并将躯干图像灰度化后经插值运算和归一化变换为48×48大小的矩阵,作为网络的输入进行个体识别。对30头奶牛共采集360段视频,随机选取训练数据60 000帧和测试数据21 730帧。结果表明,在训练次数为10次时,代价函数收敛至0.0060,视频段样本的识别率为93.33%,单帧图像样本的识别率为90.55%。该方法可实现养殖场中奶牛个体无接触精确识别,具有适用性强、成本低的特点。  相似文献   

3.
基于头颈部轮廓拟合直线斜率特征的奶牛跛行检测方法   总被引:4,自引:3,他引:1  
针对人工跛行检测不够及时,难以发现突发中、重度跛行及轻度跛行行为的问题,该文提出了一种基于正态分布背景统计模型(normal background statistical model,NBSM)与局部循环中心补偿跟踪模型(local circulation center compensation track,LCCCT)和线性斜率最近邻分类(distilling data of KNN,DSKNN)技术的奶牛跛行检测方法。首先利用NBSM模型对奶牛序列图像中的目标奶牛像素区域进行分割,然后对得到的奶牛像素区域利用LCCCT模型提取目标奶牛身体前部像素区域,用其区域通过DSKNN模型提取目标奶牛的头部、颈部以及与颈连接的背部轮廓线拟合直线斜率数据,基于大样本视频序列帧数据将视频集制成轻度跛行、中重度跛行及正常等3类标签的斜率数据集。为了验证算法的有效性,对随机选取的18段奶牛视频进行了验证,其中正常奶牛、轻度跛行奶牛及中重跛行奶牛视频段各6段,获得头部、颈部及背部连接处的拟合直线斜率数据集。在未清洗的数据集上,分别利用SVM、Naive Bayes以及KNN分类算法进行了奶牛跛行的分类检测试验,试验结果表明,SVM与Naive Bayes跛行分类检测正确率均为82.78%,KNN奶牛跛行检测正确率为81.67%。将未清洗的数据集进行清洗后,3类算法的结果表明,KNN分类算法的跛行检测正确率达93.89%,高于SVM分类算法的91.11%及Naive Bayes分类算法的86.11%。上述结果表明通过头部、颈部及背部连接处的拟合直线斜率特性可以正确检测奶牛跛行,未清洗的数据经数据清洗后,KNN分类算法可以取得更好的检测结果。该研究结果对于奶牛跛行疾病的预防、诊断具有重要意义。  相似文献   

4.
基于RFID与WSN的奶牛养殖溯源信息采集与传输方法   总被引:2,自引:5,他引:2  
为了实现奶牛溯源信息高效采集与实时传输,在分析现有技术的基础上,提出一种将射频识别技术与无线传感器网络技术相结合的无缝隙信息采集与传输方法,并对系统方案设计、网络体系架构和通信协议转换等主要内容进行研究,实现并应用于奶牛养殖信息溯源系统。试验结果表明,基于单点通信有障碍35m、无障碍75m范围所构建的射频传感网络,手持终端采集的养殖信息,其数据传输丢包率在5%以内,系统运行稳定、可靠、数据能够实时、高效传送到溯源数据中心。  相似文献   

5.
分布式移动农业病虫害图像采集与诊断系统设计与试验   总被引:3,自引:2,他引:1  
姚青  张超  王正  杨保军  唐健 《农业工程学报》2017,33(Z1):184-191
为了便捷地采集和实时诊断农业病虫害图像,设计了一个分布式移动农业病虫害图像采集与诊断系统。该系统由多个便携式图像采集终端和一个图像处理服务器组成;其中,图像采集终端包括嵌入式相机、可伸缩的手持杆和装载控制App的手机;图像处理服务器包括农业病虫害诊断、信息记录和反馈模块等。手持杆可将安装在其前端的嵌入式相机送到人手或视觉难以企及的病虫害区域,手机可实时预览前端相机的拍摄画面和实现控制相机完成农业病虫害图像采集等功能;系统通过HTTP协议实现多个采集终端与图像处理服务器的数据交互,协同进行分布式计算,可以减少网络移动资费和服务器的负载。利用该系统对水稻纹枯病图像采集与诊断测试结果表明,该系统的图像采集终端可以便捷地采集到水稻纹枯病图像,手机端视频预览画面延时低,对相机控制命令无误,图像采集终端与服务器通信稳定,服务器端对水稻纹枯病图像处理和诊断实时,基于图像的水稻纹枯病为害等级诊断准确率为83.5%。如果服务器端加载不同的农业病虫害图像处理和诊断算法,该系统可广泛应用于各种农业病虫害图像的采集与诊断。  相似文献   

6.
基于改进YOLOV5s网络的奶牛多尺度行为识别方法   总被引:3,自引:3,他引:0  
奶牛站立、喝水、行走、躺卧等日常行为与其生理健康密切相关,高效准确识别奶牛行为对及时掌握奶牛健康状况,提高养殖场经济效益具有重要意义。针对群体养殖环境下奶牛行为数据中,场景复杂、目标尺度变化大、奶牛行为多样等对行为识别造成的干扰,该研究提出一种改进YOLOV5s奶牛多尺度行为识别方法。该方法在骨干网络顶层引入基于通道的Transformer注意力机制使模型关注奶牛目标区域,同时对奶牛多尺度行为目标增加路径聚合结构的支路与检测器获取底层细节特征,并引入SE(Squeeze-and-Excitation Networks)注意力机制优化检测器,构建SEPH(SE Prediction Head)识别重要特征,提高奶牛多尺度行为识别能力。试验验证改进后的奶牛行为识别模型在无权重激增的同时,多尺度目标识别结果的平均精度均值较YOLOV5s提高1.2个百分点,尤其是对奶牛行走识别结果的平均精度4.9个百分点,研究结果为群体养殖环境下,全天实时监测奶牛行为提供参考。  相似文献   

7.
奶牛身份射频识别系统的防冲突技术   总被引:1,自引:1,他引:0  
确定奶牛身份是实现奶牛数字化养殖的关键和基础。为了提高奶牛识别中的灵敏度、准确率和防干扰性,在对射频识别技术深入研究的基础上,设计了奶牛身份识别系统整体方案;着重研究了长距离射频识别系统中多标签冲突问题,对防冲突时隙Aloha算法和二进制搜索算法进行了比较,并最终采用改进的二进制搜索算法,获得了理想的效果。在数据传输中,采取了对相同字段数据信息不发送的方法,减少数据交换时间。结果表明:该系统解决了多头奶牛进入射频区域后引起的冲突问题,使传感器采集的信息与奶牛个体实现了一一对应;算法的改进使传输时间节省38%,大大提高了奶牛的识别效率。  相似文献   

8.
及时准确地识别出养殖区域内的粘连鱼体是实现水产养殖中鱼群计数、养殖密度估算等多种基本养殖操作自动化的关键技术。针对目前粘连鱼体识别方法存在准确率低、普适性差等问题,该研究提出了一种基于深度可分离卷积网络的粘连鱼体识别方法。首先采集鱼群图像数据,采用图像处理技术分割出鱼体连通区域图像,构建粘连鱼体识别数据集;其次构建基于深度可分离卷积网络的粘连鱼体识别模型,采用迁移学习方法训练模型;最后基于训练好的模型实现粘连鱼体的识别。在真实的鱼体图像数据集上进行测试,识别准确率达到99.32%。与基于支持向量机(Support Vector Machine, SVM)和基于反向传递神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)的机器学习方法相比,准确率分别提高了5.46个百分点和32.29个百分点,具有更好的识别性能,为实现水产养殖自动化、智能化提供支持。  相似文献   

9.
针对奶牛养殖场复杂环境下多目标奶牛嘴部自动跟踪及反刍监测的困难,该研究提出了一种基于嘴部区域跟踪的多目标奶牛反刍行为智能监测方法。在YOLOv4模型识别奶牛嘴部上下颚区域的基础上,以Kalman滤波和Hungarian算法跟踪上颚区域,并对同一奶牛目标的上颚和下颚区域进行关联匹配获取嘴部咀嚼曲线,以此获取反刍相关信息,从而实现多目标奶牛个体的嘴部跟踪和反刍行为监测;为解决奶牛快速摆头运动和棚舍栏杆遮挡引发奶牛标号变化的问题,提出未匹配跟踪框保持及扩大的方法。采集并选择实际养殖场环境下的反刍奶牛视频66段,对其中58段视频采取分帧操作得到图像,制作YOLOv4模型数据集,以其余8段视频验证跟踪方法和反刍行为判定方法的有效性。试验结果表明,YOLOv4模型对奶牛嘴部上颚、下颚区域的识别准确率分别为93.92%和92.46%;改进的跟踪算法可实现复杂环境下多目标奶牛嘴部区域的稳定跟踪,且有效解决了栏杆遮挡、快速摆头运动造成的奶牛标号变化现象,上下颚匹配率平均为99.89%,跟踪速度平均为31.85帧/s;由反刍行为判定方法获取的咀嚼次数正确率的平均值为96.93%,反刍时长误差的平均值为1.48 s。该研究可为实际养殖中多目标奶牛反刍行为的智能监测和分析提供参考,也可供其他群体动物运动部位的跟踪和行为监测借鉴。  相似文献   

10.
基于融合坐标信息的改进YOLO V4模型识别奶牛面部   总被引:1,自引:2,他引:1  
为实现奶牛个体的准确识别,基于YOLO V4目标检测网络,提出了一种融合坐标信息的奶牛面部识别模型。首先,采集71头奶牛面部图像数据集,并通过数据增强扩充提高模型的泛化性能。其次,在YOLO V4网络的特征提取层和检测头部分分别引入坐标注意力机制和包含坐标通道的坐标卷积模块,以增强模型对目标位置的敏感性,提高识别精度。试验结果表明,改进的YOLO V4模型能够有效提取奶牛个体面部特征,平均精度均值(mAP)为93.68%,平均帧率为18帧/s,虽然检测速度低于无锚框的CenterNet,但mAP提高了10.92%;与Faster R-CNN和SSD模型相比,在检测速度提高的同时,精度分别提高了1.51%和16.32%;与原始YOLO V4相比,mAP提高0.89%,同时检测速度基本不变。该研究为奶牛精准养殖中的牛脸图像识别提供了一种有效的技术支持。  相似文献   

11.
当前,数字化已经成为推进国家治理体系和治理能力现代化的核心着力点,也是农村土地治理未来改革的关键方向之一。针对传统农村土地征迁中存在交易成本过高问题,该研究基于交易成本理论视角,探索了农村土地征迁数字化改革的"需求挖掘-底线划定-功能支撑"三维系统框架,强调要在厘清政府、用地单位、土地原权益主体的基本需求、核心需求和冲突需求的基础上,坚持治理的法律底线、空间底线和监管底线,进而分类设计各个数字化现实与未来功能模块以充分降低交易成本、集成多元共享、提升运作效率。结果表明:该系统框架能够有效指导浙江省智慧"数字征迁"系统的开发设计,通过"需求挖掘"满足了政府、用地单位、村集体和农民三类主要参与者的基本与核心需求,分析化解了信息不对称、话语权博弈、冲突传导等问题;通过"底线划定"明确了征迁流程法律与空间的执行边界,实现了征迁全流程监管系统构建并稳定了征迁环境;通过"功能分析"统筹了数字征迁的现实功能与升级功能,最终能够降低协商与决策成本,执行与监管成本,以及管理与沉没成本。此外,该系统框架也能为未来农村土地治理数字化转型提供参考,助推提升国土空间数字化和治理能力现代化水平。  相似文献   

12.
基于搬迁距离约束的农村居民点整理潜力测算   总被引:6,自引:4,他引:2  
农村居民点整理潜力分析是土地整治规划的重要环节.为了合理测算农村居民点整理潜力,该文提出了现实潜力测算新思路.通过农户搬迁意愿调查,以搬迁距离为约束条件,该文构建了 农村居民点人均建设用地指标法改进模型,并以广西壮族自治区宾阳县为例,定量分析了基丁农户搬迁意愿的农村居民点整理现实潜力.测算结果表明在考虑农户搬迁距离情况下的测算潜力仅为传统人均建设用地指标法测算潜力的69.67%,说明搬迁距离对农村居民点整理潜力具有显著影响.研究认为通过农户搬迁意愿调查,在ArcGIS半台辅助下选择适宜搬迁居民点测算的潜力,在整理实施过程中能得到农户积极支持,并减少搬迁面积和资金投入,因此具有较好的可行性.  相似文献   

13.
宅基地空间重构是优化城乡土地利用格局、促进乡村地域系统全面振兴和乡村现代化治理的有效途径。为了揭示农村宅基地利用中的乡村主体特征和行为差异,引导不同利用需求的宅基地实现差异化重构,该研究以土地适宜性评价为基础,结合农户宅基地的个体利用特征和发展需求,构建了村域农户尺度的宅基地空间重构分析框架,并以中国西南丘陵山区典型村域重庆市石柱县坪坝村为例进行实证研究,总结丘陵山区农户宅基地空间重构的基本模式,探讨农户宅基地差异化利用对宅基地空间布局优化的影响。结果表明:1)从规模来看,坪坝村有53.07%的宅基地分布在高适宜区,28.81%的宅基地零星分布在不适宜区。2)从数量来看,坪坝村有143个宅基地存在利用和发展障碍,占宅基地总数的48.97%,主要限制因素集中在宅基地集聚程度、用地标准、耕作半径和出行时间等方面。3)在布局适宜性评价基础之上,考虑农户对宅基地的差异化利用因素后,坪坝村需要重构的宅基地数量增加了1倍,规模增加了2倍。4)坪坝村宅基地重构类型可分为保留型、就地重建型、就近整合型、生产搬迁型和出行改善型5种类型,并存在搬迁模式、整合模式和置换模式3种重构模式。该研究综合宅基地的布局适宜性和重构迫切性,提出了农户尺度的宅基地空间重构方案,可为丘陵山区乡村国土空间优化提供理论与技术支撑。  相似文献   

14.
村庄作为乡村人地关系的重要载体,其空间布局与发展态势是全域土地综合整治的主要对象和重要内容。该研究立足于乡村振兴战略背景下村镇布局优化的新内涵,以满足乡村自身发展需求为基础,通过构建涵盖"城镇辐射""资源禀赋""生态安全"3个维度特征的指标体系,以江苏省睢宁县为研究区,在村域尺度进行村庄类型识别;采用Pajek复杂网络分析法构建村庄等级体系;在村庄分类分级的基础上,明确各类型各等级村庄的发展职能,进而探索其整治潜力。结果表明:1)乡村发展具有异质性,村庄分类分级能够为村庄整治潜力的测算评价、整治区域的优选和时序安排提供有效支撑;2)村域尺度下,研究区可划分为城郊融合类、激活优化类、特色提升类、生态保护类、拆并搬迁类等9种单一或复合类型,结合"中心村-次中心村-一般村"的村庄等级结构体系,可形成"规模-格局-质量"的整治潜力分区;3)研究区占主导类型的为激活优化类,全县可复垦潜力共计627.51 hm^2,可盘活潜力共计17 299.91 hm^2。各类型等级村庄的发展职能、整治潜力及综合整治对策等研究成果可为村镇布局优化重构、城乡建设用地增减挂钩政策调控、乡村振兴战略及全域土地综合整治实施等提供借鉴与参考。  相似文献   

15.
周浩  雷国平  赵宇辉 《土壤》2016,48(3):606-614
农村居民点用地适宜性评价是实现农村土地合理布局、挖掘土地整理潜力的重要依据。以五常市北部地区为例,从自然、经济社会和生态三方面构建典型粮食产区农村居民点用地适宜性评价指标体系,结合地区内部特点量化指标因子;依据适宜性评价分级和区域模式差异,综合考虑人口城镇化影响实现居民点的整治分区规划。结果表明:北部12个乡镇中农村居民点用地适宜性区间为0~3.996 8,不存在最高适宜的居民点用地,域内以高适宜和中适宜用地为主,低适宜和不适宜的居民点用地相对比例之和5.02%,地区仍有部分居民点需重点整治;兴隆乡、营城子乡、民乐乡等部分地区应引导村内人口外迁,八家子乡、常堡乡、牛家镇等应积极迁村并点,兴隆乡部分地区、八家子乡和卫国乡实施内部改造,保留发展型均有分布。研究结果可为该地区居民点整理规划提供科学依据。  相似文献   

16.
数字果树及其技术体系研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
果树是重要的农林植物。在万物智联时代,利用数字化、智能化、网络化技术建立数字果树技术体系,实现对果树生命、生产和生态复杂系统的高效感知、认知和智慧管控,对于果业实现数字化转型具有重要意义。该研究在数字植物技术范畴下,系统论述了数字果树的概念和内涵,提出了数字果树技术体系框架。重点在果树表型信息获取、环境数据获取、三维模型计算、数字育种、果树大数据和虚拟现实技术等方面综述了数字果树研究进展。从产业应用角度,综述了数字果树技术在树形管理、生长监测、种植管理、农技培训、品牌营销等方面应用效果和挑战。最后,展望了数字果树发展趋势、研究热点和技术突破方向,以期为数字果树的进一步发展提供思路与借鉴。  相似文献   

17.
农村居民点重构治理路径模式的研究   总被引:4,自引:2,他引:2  
为补充并丰富国内对农村居民点重构治理路径模型的理论研究,针对不同重构模式探索治理路径的选择方向,提升农村居民点重构治理的实践绩效,该研究1)比较分析了不同农村居民点重构的差异特点,区分识别了当前农村居民点重构的3种典型模式:"拆迁型"、"建设型"和"保留型";2)在简要回顾2个经典理论的基础上,构建了全新的治理路径分析框架:"光谱-阶梯治理路径";3)针对不同重构模式选择了广西省柳州市3个典型案例对治理路径及绩效优劣进行比较研究。研究发现不同重构模式相对适宜于特定混合型重构治理路径,治理路径的选择应考虑主客观状况的匹配程度,充分体现政府、市场和民众的公共资源多中心治理。在当前中国的现实条件下,只有注重政府推动、市场配置与农户构想的有机统一,并在治理路径中额外加强政策支持、引导和监管,才能确保农民作为重构活动的主体地位,切实促进农村居民点重构的治理效果最优,充分实现土地利用的规模化和集约化。  相似文献   

18.
为指导农村居民点整理活动,在分析城乡建设用地增减挂钩政策给农村居民点整理带来契机的基础上,提出先确定整理模式类型和评价单元再进行评价的整理模式评价流程,采用地图叠加分析法和综合评价法相结合的评价方法,以江西省崇仁县巴山镇为例进行了实证研究。结果表明:巴山镇农村居民点分为4种整理模式,即城乡一体化、生态搬迁式、迁移合并式和内部改造式,各模式下的农村居民点斑块面积分别为71.50、2.67、108.73、329.23 hm2;迁移合并式农村居民点斑块是当前巴山镇城乡建设用地增减挂钩中的拆旧地块主要来源,城乡一体化式和内部改造式斑块可有选择地作为农民安置地。农村居民点斑块整理模式评价的研究有利于具体指导农村居民点整理活动的科学开展,可为城乡建设用地增减挂钩政策的实施提供一定的决策支持。  相似文献   

19.
准确、可靠、现势的国土空间基础数据是科学开展"双评价""三类空间"划分及其格局优化、国土空间规划编制的前提,当前中国国土空间分类存在国土调查、城乡用地、地理国情调查等多种分类体系,分类标准不一、数据来源较多,迫切需要开展国土用地分类体系优化,多源数据条件下地类转换规则、识别方法等开展研究。该研究以鹤壁市为例,采用归纳比较法对国土空间规划用地分类体系进行初步探讨,通过综合对比分析法、GIS空间叠加分析法对国土空间规划用地分类体系重构、多种分类体系转换衔接规则、国土地类识别方法进行研究。研究得出:1)国土空间规划用地分类体系分为生态保护用地、农业生产生活用地、区域设施用地和城镇发展用地4个一级类,12个二级类和45个三级类;2)基于多种分类体系下的国土分类转换策略,建立了面向国土空间规划用地分类的地类转换衔接规则和多源数据融合识别方法;3)完成了鹤壁市国土地类转换和识别,为鹤壁市进行"生态/农业/城镇三类空间"划分与格局优化、"双评价"、规划编制提供了数据支持。  相似文献   

20.
江苏省江都市农村居民点整理分区研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
以江苏省江都市为研究区域,从居民点景观布局,整理居民点能力和对居民点整理需求3个方面构建综合评价指标体系.以综合评价结果和人均居民点面积为依据划定整理分区.研究结果表明,江都市农村居民点整理可划分成优先整理区、重点整理A区、重点整理B区、适度整理区与优化调整区.优先整理区农村居民点整理应注重城乡一体化建设,加快城乡统筹发展步伐;重点整理A区应以经济基础为依据,注重农村空间重构;重点整理B区应加强闲置土地整治,且结合小规模迁村并点整理;适度整理区不宜开展大规模整治,应有步骤地对空闲和闲置土地进行整理;优化调整区主要是对居民点内部用地结构作优化,同时控制居民点外延扩张.该研究根据综合评价分值和人均居民点面积两层指标划定居民点整理分区,对制定居民点整理时序和居民点整理内容提供科学依据.  相似文献   

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