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(一)指導思想
全面貫徹落實黨的十七屆三中全會、省委十一屆五次全會和省政府《關于促進農民就業(yè)創(chuàng)業(yè)的意見》(蘇政發(fā)〔*〕84號)精神,緊緊圍繞縣委、縣政府提出的“奮戰(zhàn)四年達小康、全面建設新*”的目標,按照突出“一村一品”、突出農時關鍵季節(jié)和突出重點貧困村的原則,圍繞當?shù)靥厣a(chǎn)業(yè)和農民需求,開出培訓新菜單,組織講師團,進村開展培訓,為發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)、促進農民增收、建設社會主義新農村提供人才保障和智力支持。
(二)目標任務
全縣2009年農業(yè)實用技術培訓3.7萬人,每位受訓農民接受3次以上的集中培訓,讓受訓農民每人至少掌握1-2項農業(yè)實用技術,使全縣農業(yè)從業(yè)人員的科技文化素質明顯提高,培養(yǎng)一大批有文化、懂技術、會經(jīng)營的新型農民,促進現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展。
二、培訓方式與實施步驟
(一)培訓方式
由縣農林局牽頭,海洋與漁業(yè)局等部門參與,在充分調研的基礎上,制定培訓菜單,由各村(居)根據(jù)本村(居)農業(yè)主導產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)結構調整方向,自主選擇需要培訓專業(yè)。培訓單位根據(jù)各村(居)需要,采用專家和農技人員進村開辦講座、發(fā)放明白紙等方式,實施面對面、手把手的培訓。每村(居)全年實施3次面對面專題培訓,每次向受訓農民發(fā)放一份明白紙,每場培訓不少于3個小時,每次培訓活動形成一套培訓現(xiàn)場圖片資料。
(二)實施步驟
第一階段:準備階段。從2009年元月到5月底。召開相關工作會議,落實培訓任務;制定并上報農業(yè)實用技術培訓實施方案,擬定新興產(chǎn)業(yè)培訓菜單;落實培訓教師;編印技術資料、明白紙等。
第二階段:實施階段。從2009年6月到11月底。圍繞提高農民科技水平這一目標,開展農業(yè)實用技術培訓,推廣應用主導品種和主推技術,開展培訓監(jiān)督檢查、組織現(xiàn)場交流等。
第三階段:總結階段。2009年12月。按照相關培訓管理辦法進行總結,自下而上逐級開展績效評價,進行項目驗收和檢查,形成驗收總結報告。
三、組織實施與工作機制
(一)組織實施
農業(yè)實用技術培訓堅持“政府推動、部門實施、任務到村、加強監(jiān)管”的原則組織實施。
1.分解培訓任務??h農林局、財政局根據(jù)全縣鎮(zhèn)村人力資源狀況,將培訓任務分解到村,確定每村培訓人數(shù),確?!按宕逵信嘤枴?。
2.落實培訓單位。由農林局負責牽頭、縣農干校與鎮(zhèn)農技推廣中心共同組織實施,縣農林局與農干校簽訂培訓合同;縣農干校與各鎮(zhèn)(區(qū))農技推廣中心簽訂培訓合同;鎮(zhèn)農技推廣中心與村(居)簽訂培訓協(xié)議,明確雙方職責。
3.確定培訓內容。結合地方實際,根據(jù)本地區(qū)農業(yè)優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,按照針對性和實用性的原則確定培訓內容。農林部門會同其他涉農部門圍繞各自主導品種和主推技術,提供培訓菜單,供各村(居)選擇,最終由農民確定培訓內容。
4.組織農民培訓講師團進村開展培訓。根據(jù)各村(居)所選培訓菜單,由培訓單位負責組成講師團成員進村開展面對面、手把手的農業(yè)技術培訓。第一輪培訓圍繞冬季大棚生產(chǎn)和春耕、春管、春季防疫開展培訓和技術指導,在4月底前完成;第二輪培訓結合夏收夏種、抗災防疫等開展培訓和技術服務,在8月底前完成;第三輪培訓要根椐秋收秋種、農產(chǎn)品營銷以及來年的農業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向等開展培訓和指導服務,在11月底前完成。培訓結束后講師團成員要加強跟蹤服務指導。
(二)工作機制
縣農林局負責全縣農業(yè)實用技術培訓的組織協(xié)調、宣傳發(fā)動、監(jiān)督檢查等工作;縣農業(yè)干部學校負責農業(yè)實用技術培訓的具體實施,包括制訂實施方案、選派教師、開展技術培訓、全程管理等,并協(xié)助相關方面做好監(jiān)督檢查、績效評價等工作。
1.行政首長負責制。農民培訓工程實行領導小組組長負責制,組長定期召集成員單位負責人研究和解決農民培訓工作中的重大問題。
2.承擔培訓任務單位法人負責制??h農業(yè)干部學校承擔培訓的具體實施,培訓單位的法人對培訓實施和資金使用負責。對培訓實施制度不健全、財務管理混亂、弄虛作假套取財政補助資金、培訓質量存在嚴重問題等行為的,將嚴肅追究法定代表人的責任。
3.目標責任合同制??h農林局與縣農業(yè)干部學校簽訂目標責任和培訓合同,明確雙方的責任、權利和義務,確保培訓任務按期保質完成,農干校與各鎮(zhèn)區(qū)簽訂相應的培訓合同。
4.網(wǎng)上公示制。通過江蘇農民培訓網(wǎng),在每月5日前將上月培訓情況上報,定期公布培訓任務完成情況,隨時接受社會各界監(jiān)督。各鎮(zhèn)(區(qū))每月25日及時報送培訓進度。
5.檢查監(jiān)督與驗收制。對全縣培訓情況,縣農林局半年進行一次全面檢查監(jiān)督,重點監(jiān)督培訓開展情況及項目資金的使用情況,確保財政補助資金足額用于農民培訓。12月底進行總結驗收,并形成驗收報告。對通過檢查驗收并取得優(yōu)秀成績的培訓單位予以表彰;對不合格的培訓單位取消培訓基地資格,3年內不得承擔培訓任務,并按照培訓合同嚴肅追究有關人員的責任。
(三)培訓資金管理
1.培訓工作以村(居)為單位進行組織,培訓資金管理要核算到每個村(居)、每場培訓。各村(居)通過點菜單選定培訓內容后,培訓單位要以村(居)為單位制訂每場次的培訓預算,報縣農林局、財政局審核批準后執(zhí)行。
2.省級補助資金必須確保40%用于發(fā)給農民的教材及資料費,其余40%用于支付教師的講課費、交通費、誤餐費及后續(xù)跟蹤服務等,20%用于宣傳監(jiān)督檢查和年終考核評比費用。任何方面不得再提取任何管理費用、工作費用。
3.縣財政局在培訓項目實施單位開展培訓前預撥項目經(jīng)費的30%用于前期準備工作。每場培訓結束后,培訓單位要形成培訓報告,報告內容包括:培訓經(jīng)費支出明細、參訓人員數(shù)量、培訓經(jīng)過等情況,經(jīng)縣農林局審核后,集中到縣財政局統(tǒng)一報帳,報帳資料中必須提供教師講課費(包括交通費、誤餐費)發(fā)放清單、購買資料及印刷資料的詳細清單。
4.培訓資金實行報賬制管理,管理單位為縣財政局。財政局要嚴格審核培訓預算,嚴把報賬關。對預算結余和報賬結余資金,可繼續(xù)用于增加培訓場次支出。
四、保障措施
(一)加強領導
把農民培訓工作納入各鎮(zhèn)(區(qū))目標管理考核內容。縣農林局負責實施工作的組織協(xié)調和具體管理。建立行政領導責任人制度,簽訂任務合同,明確職責,一級對一級負責,逐級落實責任,哪個環(huán)節(jié)出問題,要追究相應行政領導的責任。各相關部門要協(xié)同配合,形成工作合力。要加大各類資源的整合力度,廣泛動員農業(yè)推廣、教學、科研單位、龍頭企業(yè)、專業(yè)協(xié)會以及廣大農民積極參與農業(yè)實用技術培訓。
(二)強化監(jiān)管
建立農業(yè)部門、縣農業(yè)干部學校和講師團的工作目標責任制,明確責權,層層落實,強化培訓的監(jiān)督檢查;縣農林局通過電話聯(lián)系和實地檢查等方式對培訓質量進行督查,并配合財政、審計等部門,加強對培訓補助資金使用的管理,確保??顚S茫乐篂E用挪用;縣農林局對培訓實施中的有關信息,除需保密外,均應及時向社會公開,接受公眾監(jiān)督;建立和完善培訓工作績效評價機制,對培訓工作開展好的單位和個人進行表彰和獎勵,對績效差的單位和個人實行滾動淘汰。加強講師團成員的管理與考核,實行掛牌服務,向農民發(fā)放聯(lián)系監(jiān)督卡,全程接受農民的監(jiān)督,將農民滿意度和跟蹤服務作為考核講師團成員工作業(yè)績的主要指標,并對講師團成員的補貼預留20%,待年終考核通過后支付。
秸稈生物反應堆技術是指在溫室或大棚的低溫季節(jié)采用生物技術,利用微生物分解秸稈過程中釋放出熱量、二氧化碳、無機和有機養(yǎng)分,促進作物早熟高產(chǎn)及土壤改良的生態(tài)農業(yè)生產(chǎn)新技術。目前廣泛應用的是定植行下內置式秸稈生物反應堆。
1、秸稈、菌種和其他物料的準備。
每畝用秸稈2500―4000千克,腐熟的羊、馬糞10―20方,菌種6―10千克,使用當天,按1千克菌種摻20千克麥麩、18千克水,三者攪拌均勻,堆積4―5小時后,開始使用。如果是菌種配套活化劑,可以不用麥麩,直接按要求的比例配比使用。當天若有剩余,克堆放在陰暗處,厚度10厘米,第二天繼續(xù)使用。
2、施肥、整地、挖溝。
畝施農家肥10―20方,均勻撒施后全棚旋耕?;士梢曰斓睫r家肥中使用,或將化肥撒施土表后,整地做畦。按照栽植習慣每畦順種植行方向在中間挖一條溝,如果栽植單壟溝寬40厘米,雙壟溝寬70厘米,也就是所壓秸稈寬一定要寬于種植行,將來秧苗栽在所壓秸稈的上面。溝深25厘米。
3、鋪放秸稈。
將備好的秸稈拆開捆并根部向外擔到溝的南北兩沿后,將其與秸稈鋪滿溝槽,要放放平、踩實,與溝平。溝兩頭的秸稈要露出10厘米,便于今后灌水和通氣。
4、撒菌種、回填土作畦、澆水、防蟲。
將備好的菌種均勻的撒在秸稈上,然后用鐵鍬拍打秸稈便于菌種均勻散落。然后噴灑秸稈重量3%的尿素水,因為秸稈在腐熟過程中需要從外界吸收大量氮肥,這樣可以避免微生物與幼苗爭肥的現(xiàn)象。放完菌種,將土回填,可先撒少量土用鐵鍬拍打。覆土厚度為25厘米,覆土不要過薄,在秸稈還沒有充分腐熟的過程中,秧苗的根系會扎到秸稈上,出現(xiàn)黃化苗。一般在定植前7天澆大水、澆透秸稈,上層所覆蓋的土用水洇濕。畦面要再次休整調平。用50%敵百蟲乳油800倍液噴畦面防治地下害蟲、虱蟲和玉米螟。
5、打孔通氣。
定植后在距植株15厘米處打孔,可以在每行的兩株之間,也可以根據(jù)不同的株行距視情況而定。用14號鋼釬子,孔深以穿透秸稈為準。為防止打孔時往孔內流土堵孔,可提前向需打孔的土臺上淋水,待土能定住型后,再打孔,孔就不堵了。注意2―3澆水后要補打孔,以防水將孔堵上。打孔位置與上次錯開。
6、注意事項。
(1)開溝寬一定要寬于定植行寬。
(2)鋪完玉米秸桿要噴施尿素水。
(3)秸稈上面覆土要到達25cm厚。
(4)定植前要澆透水讓秸稈沉實。
(5)定植后一定要打孔。
二、 防蟲網(wǎng)配套物理殺蟲技術的正確應用
蔬菜防蟲網(wǎng)是以防蟲網(wǎng)構建的人工隔離屏障。色板誘殺技術是利用昆蟲對顏色的趨性來誘殺農業(yè)害蟲的一種物理防治技術,可誘殺白粉虱、蚜蟲、薊馬等小型害蟲,與化學防治相比具有使用簡單、綠色環(huán)保等優(yōu)點。黏蟲色板與防蟲網(wǎng)綜合利用能達到控制害蟲數(shù)量,減少病害發(fā)生的目的。
1、根據(jù)蔬菜特性選用適宜的防蟲網(wǎng)
蔬菜生產(chǎn)以選用14―40目的網(wǎng)為宜。在能有效防蔬菜上形體最小的主要害蟲―蚜蟲的前提下,目數(shù)應越小越好,以利通風。將防蟲網(wǎng)覆蓋在大棚通風口,或直接將防蟲網(wǎng)覆蓋在棚架上,全棚覆蓋前進行土壤消毒和化學除草,目的是殺死殘留在土壤中的病毒和害蟲,阻斷害蟲的傳播途徑。防蟲網(wǎng)四周要用土壓實防治害蟲潛入產(chǎn)卵。隨時檢查防蟲網(wǎng)破損情況,及時堵住漏洞和縫隙。
2、防蟲網(wǎng)投入較高,提倡多茬使用
在田間使用結束后,應及時收壓,洗凈,吹干,卷好,再次使用時應檢查破損情況,及時縫補漏洞和縫隙。
3、色板種類
目前色板主要有兩種:即黃板和藍板,黃板可誘殺蚜蟲、白粉虱、斑潛蠅、部分薊馬等害蟲的成蟲,而藍板目前僅用來誘殺薊馬。
4、使用方法
采用細線(鐵絲)懸掛,棋盤式分布或條狀分布,密度以每畝20―25塊為宜,高度以高出生長點5―10厘米為宜,當色板黏蟲膠失去黏性時隨時更換。
5、注意事項
關鍵詞:農業(yè)機械;視覺識別技術;視覺識別
1概述
我國是人口大國,也是農業(yè)大國,未來很長一段時間,我國依然會將農業(yè)視作國家整體經(jīng)濟的重要組成部分之一。另外,農業(yè)機械化智能化發(fā)展也是當今世界默認的共識。近年來,各大高校以及農業(yè)機械研究人員一直致力于農業(yè)機械無人駕駛技術的研究,研究內容涵蓋了農藝操作的各個方面,包括播種、灌溉、施肥、農藥噴灑、收獲等多個環(huán)節(jié),這部分研究內容基于視覺識別技術和導航控制技術。從專業(yè)學科角度分析,視覺識別技術屬于傳感器技術學科分支,它也具有傳感器的各種優(yōu)點,例如高精度、大信息量、高靈活性以及高效率等。當前,以視覺技術為依托的導航控制技術是農業(yè)機械技術研究的熱點,也是未來農機發(fā)展的主流方向。
2視覺識別技術簡介
視覺識別技術,其實就是借助計算機技術代替人的視覺識別功能,通過計算機的軟件以及相關輔助裝置完成對指定事物的識別,然后根據(jù)識別結果進行相應操作。這個過程比較復雜,因為計算機要分析圖像的大量信息,還要進行復雜處理和判斷,之后再進行預定的操作。圖像獲取和分析處理系統(tǒng)就是將目標識別物體的圖像信息轉換成能夠被計算機分析處理的數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)的特點信息進行放大,之后相應的信息輸出系統(tǒng)會將處理后的圖像顯示出來,以便進一步分析和識別。目前,該應用已經(jīng)適配了較多的場景實踐,在醫(yī)學診斷、自動檢測與控制系統(tǒng)、自動化機器人、工業(yè)、農業(yè)、軍事等方面得到了廣泛應用,但是該項技術未來發(fā)展空間依舊很廣闊,需要不斷努力創(chuàng)新。
3農業(yè)機械視覺識別技術存在的主要問題分析
視覺識別技術雖然有很多優(yōu)點,但是其在與農業(yè)機械應用的過程中仍舊有許多問題需要改善,具體有以下幾個層面:
3.1農業(yè)機械視覺識別技術不能適應農作物的差異性變化
通常情況下,農作物擁有著不同或者不明顯的特征,即使是同一種植物,在不同的生長環(huán)境下也會有不同的形態(tài),所以整體的視覺效果就會存在一定的差異性,如今的視覺識別技術還不能很好地適應這種差異性,目前只能應用于一小部分農業(yè)生產(chǎn)活動中。
3.2農業(yè)機械視覺識別技術對工作環(huán)境的依賴性比較高
在實際工作中,視覺識別技術對環(huán)境因素有很大的依賴性,例如自然光對視覺識別技術的顏色采集就會有很大的影響,除此之外,空氣的流動或者自然界生物活動造成的對象細微動作,都對信息的采集有直接影響,這些都會增加視覺識別的難度。
3.3農業(yè)機械視覺識別技術目前仍停留于靜態(tài)捕捉階段
當前在視覺識別技術研究領域,很多研究對象都是靜態(tài)圖像處理,目前農業(yè)機械視覺識別技術大部分仍然停留在靜態(tài)捕捉階段,而對于農業(yè)生產(chǎn)來說,更多的技術需求集中在動態(tài)圖像處理方面,這就要求識別算法達到較高的標準,由于農業(yè)機械視覺識別系統(tǒng)的圖像處理信息計算量大,所以視覺識別技術研究的難點在于快速有效地在動態(tài)圖像處理中識別目標作物。
4農業(yè)機械視覺識別技術改進方向
未來視覺識別技術在精確農業(yè)中的應用可以在以下幾個方面進行改善:一是需要有效地提升圖像處理技術的實時性和穩(wěn)定性,以便于其能更好地適應農業(yè)機械復雜多變的工作環(huán)境;二是在應用視覺識別技術進行導航時,通過科學的手段有效地提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力,提升數(shù)據(jù)處理效率。
關鍵詞 機器視覺;現(xiàn)代農業(yè);應用;問題;展望
中圖分類號 TP391.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)08-0335-01
Application of Machine Vision Technique in Modern Agriculture
WANG Wen-jing
(Department of Electronic Information,F(xiàn)oshan Polytechnic,F(xiàn)oshan Guangdong 528137)
Abstract The basic concepts,principle and system of machine vision were introduced.The application status of machine vision in modern agricultural production was discussed.Based on the analysis and research status at home and abroad,current problems and future direction of the development was proposed for machine vision applications in modern agriculture.
Key words machine vision;modern agricultural;application;problems;prospects
隨著“在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化深入發(fā)展中同步推進農業(yè)現(xiàn)代化”這項重要任務在“十二五”規(guī)劃中的提出,我國的農業(yè)有了迅猛發(fā)展,農業(yè)與自動化技術的研究和應用得到了高度的重視,但是與國外發(fā)達國家還有一定的差距。機器視覺技術是促進農業(yè)生產(chǎn)和管理自動化水平提高的一種高效的手段。目前,該技術在國內外農業(yè)領域的各個環(huán)節(jié)已經(jīng)有了較大突破,如種子質量檢測、田間雜草識別、植物生長信息監(jiān)測、病蟲害監(jiān)測等。機器視覺技術不僅節(jié)約了人力、物力的消耗,而且提高了生產(chǎn)質量和效率。
1 機器視覺技術的基本概念、原理以及系統(tǒng)組成
機器視覺也稱之為計算機視覺,是一種利用機器代替人眼進行觀察、測量與判斷的技術,首先利用攝像機獲取目標的圖像,然后通過計算機算法將圖像進行數(shù)字化處理和顏色、形狀和尺寸等的測量與判別[1]。
機器視覺系統(tǒng)主要由光源、攝像機、采集卡和計算機構成。攝像機通過光電傳感器將被測物光形象轉化為電信號,并且以圖像的形式記錄保存下來。圖像采集卡是連接攝像機和計算機的紐帶,主要作用是把電信號轉化為數(shù)字信號,并將數(shù)字信號傳輸?shù)接嬎銠C進行保存和處理。在實際應用中,為了能夠獲得高亮度和高對比度的圖像,通常需要使用光源提供的燈光照明,以便圖像的獲取和處理。
2 機器視覺技術在現(xiàn)代化農業(yè)中的應用
2.1 在農業(yè)生產(chǎn)前的應用
進行種子質量檢測。農作物種子質量的好壞對作物產(chǎn)品的優(yōu)劣與作物產(chǎn)量的高低有著直接的影響作用,在農業(yè)生產(chǎn)過程中有著至關重要的地位。成 芳等[2]詳細介紹了機器視覺系統(tǒng)的原理和發(fā)展動態(tài),并且從系統(tǒng)軟件、硬件和國內外研究現(xiàn)狀等方面綜合描述了機器視覺在種子質量檢測中的運用。陳兵旗等[3]利用機器視覺技術對水稻種子進行了精選,首先提取長寬比和面積等特征參數(shù),并建立有關稻種類型的數(shù)據(jù)庫,進而對稻種類型進行判斷,然后通過掃描線數(shù)和掃描線上黑白像素的變化次數(shù)來判斷種子是否破裂,最后利用不同閾值提取的稻種面積差來判斷稻種是否霉變。試驗證明:該方法能對種子種類、發(fā)霉和破損情況等進行判斷,具有較高的準確率。
2.2 在農業(yè)生產(chǎn)中的應用
2.2.1 作物生長信息監(jiān)測。農作物的生長調控、缺素診斷、產(chǎn)量分析與預測都是以作物生長信息為基礎和依據(jù)的,因此,通過機器視覺的方法對農作物的生長信息進行監(jiān)測,成為當今機器視覺在農業(yè)中的研究熱點之一。張云鶴等[4]設計了農作物莖稈直徑變化測量系統(tǒng),通過測量圖像中作物莖稈直徑像素數(shù)、圖像中參照物直徑像素數(shù)和參照物的實際直徑求取作物莖稈直徑。使用該系統(tǒng)對黃瓜莖桿進行直徑測量,絕對誤差在0.002 mm以內。王文靜等[5]設計了一個基于機器視覺的水下鲆鰈魚類質量估計系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用機器視覺和圖像處理技術對不同生長發(fā)育階段的半滑舌鰨進行了檢測,提取了魚的面積、等效橢圓長寬比和圓形度因子等形狀參數(shù),并將各參數(shù)分別與質量進行數(shù)據(jù)擬合建立二維和三維維模型。試驗證明:該方法能夠較好地估計出生物的質量。
2.2.2 病蟲害與雜草監(jiān)測。病蟲害和雜草直接危害著農作物的生長,如果沒有得到及時的控制,會直接影響到農作物的質量與產(chǎn)量。因此,檢測并獲取害蟲的分布情況、位置、生長情況等對農作物的生產(chǎn)具有巨大的意義。邱道尹等[6]設計了一個基于機器視覺的大田害蟲檢測系統(tǒng),利用神經(jīng)網(wǎng)絡分類的方法對常見的幾類害蟲進行了分類。通過現(xiàn)場試驗證明,該方法簡單可行、識別率高。毛文華等[7]以國內外的研究為例,系統(tǒng)、詳細地介紹了機器視覺在雜草識別中的研究和應用情況,分析了采用植物紋理、顏色、多光譜和形狀等特征來識別雜草的理論根據(jù)以及存在的問題和難點。尹建軍等[8]利用攝像機采集標定靶圖像,根據(jù)攝像機的透視模型對圖像進行處理,求出48個靶點質心的像素坐標,然后通過DLT最小二乘法建立攝像機隱參數(shù)矩陣。實踐證明,該方法對雜草定位的誤差在23 mm以內,能夠滿足雜草識別與智能化噴施的需求。
2.2.3 營養(yǎng)脅迫診斷。在農業(yè)生產(chǎn)管理中,由于缺素初期的作物和正常情況沒有太大差別,很難被察覺和診斷,而利用機器視覺的方法能夠比較及時、準確的判斷,進而降低損失。
毛罕平等[9]在作物營養(yǎng)元素虧缺的識別和自動檢測中,利用植物的葉片特征和遺傳算法進行優(yōu)化組合,挑選出能夠用在分類器設計方面的特征向量。試驗證明,利用二叉樹分類法的模糊K近鄰法對缺元素的番茄進行識別和測試,其誤差在15%以內。張彥娥等[10]利用機器視覺技術和圖像處理技術研究了一種溫室黃瓜葉片營養(yǎng)信息檢測系統(tǒng),通過求取葉片含水率、含氮率與含磷率分別與各個分量之間的相關性;試驗證明:該方法獲取葉片顏色分量、亮度指標等參數(shù),能夠作為計算機視覺技術作物長勢和作物營養(yǎng)信息監(jiān)測的指標。
2.3 在農業(yè)生產(chǎn)中的應用
2.3.1 農業(yè)機器人。對農業(yè)機器人的應用主要利用機器人技術進行視覺導航技術的研究,是目前比較受關注的課題之一。視覺導航技術的研究為農業(yè)機器人的自動除草、施肥和施藥等工作奠定了良好的基礎。
周 俊等[11]在綜合分析農田自然環(huán)境的基礎上,提出了農業(yè)機器人視覺導航中多分辨率路徑識別算法,并將色彩特征分析法應用于路徑識別中,利用小波分析變化法進行邊緣檢測,結果表明,結合導航系統(tǒng)期望跟蹤的路徑特點分析可以比較準確的識別路徑。安 秋等[12]通過AVR單片機的下位機來控制4個電機的速度和實現(xiàn)與上位機的串口通訊功能,提出了將線性掃描法和最小二乘法結合使用的思路,實現(xiàn)了農業(yè)機器人的視覺導航算法,使機器人能夠在農作物之間行走。
2.3.2 品質分級。利用機器視覺的方法對農作物進行分級,可以減少主觀因素的影響,并且為生產(chǎn)自動化的發(fā)展奠定了基礎。
蔣益女等[13]對蘋果質量等級識別的機器視覺檢測技術進行了研究,對蘋果圖像進行梗蒂、缺陷識別后,提取目標區(qū)域,并求出紋理和幾何特征參數(shù)等,并通過Pearson對參數(shù)進行相關性分析和SFFS對特征進行選擇,去掉冗余的特征,最后使用KNN分類方法對蘋果進行分類。試驗結果表明,該識別方法對蘋果等級識別與人工判別結果非常接近,可以推廣到其他產(chǎn)品質量等級檢測和識別。李江波等[14]對鮮香菇外部品質計算機視覺檢測與分級進行了研究,首先對攝像機采集的圖像進行預處理后,獲取香菇菇蓋的圓形度、最大直徑、色調均值等特征參數(shù)對香菇進行分級。試驗證明,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡法對香菇進行分級的準確度為94.2%。
3 存在的問題及未來的展望
隨著機器視覺技術的發(fā)展和農業(yè)自動化水平的提高,機器視覺技術在農業(yè)中的應用研究越來越多,但是由于農作物形狀的多樣性、周圍環(huán)境的復雜性、理論和實際的差異性等因素制約著機器視覺技術在農業(yè)中的應用發(fā)展。為了解決這些問題,筆者認為應從試驗條件、系統(tǒng)硬件和軟件設計3個方面著手。如在設置和模擬試驗條件和硬件系統(tǒng)設計時,應多方位、全面地考慮到實際情況和國內外先進技術,使設計更加完善。在系統(tǒng)軟件算法的開發(fā)階段,需要將機器視覺和圖像處理算法多與神經(jīng)網(wǎng)絡、人工智能等相結合使用,尋求出適用性強的新算法[15]。
在現(xiàn)代農業(yè)中引入機器視覺技術,不僅可以提高農業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的自動化水平,而且可以使人類從重復的勞動中解放出來,有著廣闊的發(fā)展空間和應用前景。一方面,與人類視覺相比,機器視覺具有快速、非接觸性、無損和準確的特點,可以提高農業(yè)生產(chǎn)效率,促進農業(yè)生產(chǎn)和管理自動化方向和發(fā)展。另一方面,計算機、自動化控制技術、機器視覺技術的進一步發(fā)展和綜合集成,也將會為機器視覺在農業(yè)生產(chǎn)中的應用開辟新的空間。
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1.1首先是需要充足的資金和設施的投入,還有就是需要更多具有專業(yè)技能的人才,而且對于其中的專業(yè)要求也更為嚴格,這些因素就對電子信息技術在我國農業(yè)機械中的運用造成了很大的困擾阻礙了我國農業(yè)的發(fā)展水平。
1.2我國農業(yè)的發(fā)展情況與國外相比還是有很大的差距因為各國的經(jīng)濟發(fā)展水平不同,和其他發(fā)達國家相比,我國的農業(yè)發(fā)展水平還是比較落后的,例如信息技術的發(fā)展過程緩慢,沒有實踐性的作用,技術生產(chǎn)也比較落后,對于我國的農業(yè)發(fā)展有很大的影響,阻礙了我國農業(yè)的生產(chǎn)效率。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國不斷調整政策來改變現(xiàn)在的形式,加強對農業(yè)的扶植力度,對于農業(yè)設備加強資金的投入,還是有一定的效果,但是付出和回報不相等,所以就會造成資金的大量投入,卻沒有達到預期的效果;還有,我國在農業(yè)機械化方面還缺乏專業(yè)性的人才,沒有堅實的科學技術作為支撐和沒有專業(yè)性的人才進行幫助,使得電子信息技術在農業(yè)發(fā)展的運用不太理想。
2我國農業(yè)技術中運用電子信息技術的研究分析
2.1加強農業(yè)機械中的通信技術拖拉機是我國農業(yè)中最常見的使用工具,這也就要求其他的機器也要實現(xiàn)智能化的發(fā)展,當然還是需要統(tǒng)一的標準和良好的設計。就實際情況來看,在農業(yè)機械的設備中,要根據(jù)不同的情況來安裝智能終端,利用光纖來連接其他的設備,所有的機器零件和電子零件都要和總線有準確的接口,這樣才能保持數(shù)據(jù)的暢通和交換,能夠第一時間拿到指令進行工作,完成數(shù)據(jù)和零件間的交換和傳播,使得農業(yè)機械和電腦緊密的聯(lián)系在一起,對于彼此間的通信和交流有很大的幫助。
2.2農業(yè)機械中電子設施的技術支持現(xiàn)在的農業(yè)設備漸漸的向網(wǎng)絡化和智能化的方向發(fā)展,特別是一些大型的拖拉機設備一般都裝有電子產(chǎn)品,也就是有一個可以單獨處理信息的電腦智能終端,通過不同的農業(yè)環(huán)境進行計算和設計,都有相應的標準接口。在國外的農業(yè)中在一些大型農業(yè)機械的操作和監(jiān)控中都有電子裝備技術的運用,每個零件都有獨立處理信息的能力和控制單元,通過一些先進的科學技術實現(xiàn)指令的傳輸和農業(yè)作業(yè)的運行,還可以與外部保持聯(lián)系,對于過程中的問題進行判斷和更新內容。
2.3加強機械和人之間的技術交流現(xiàn)在的農業(yè)器械在進行工作的時候,是需要人從一旁進行監(jiān)控操作,原來的駕駛室里是用的儀表盤,現(xiàn)在換成了電子監(jiān)控技術,而且原來是數(shù)字來表示的,現(xiàn)在是智能化的顯示終端,技術上的不斷進步,使得人和農業(yè)機械間的交流更加的深入,智能終端的主要界面是采用液晶顯示屏,利用先進的技術和設備進行調控,也就是虛擬操作的方法,實施者可以根據(jù)需求的不同,進行不一樣的選擇,根據(jù)這些設備所反映出來的信息、圖案和聲音進行工作的調整和操作,提供了很大的方便和很高的效率。
2.4對于機械進行調整和管理現(xiàn)在有的農業(yè)發(fā)達國家利用計算機和農業(yè)作業(yè)之間的機械,采用無線的信息化技術為傳播媒介,進行數(shù)據(jù)的轉換和傳播,這種方式使得農場工作和管理有效的聯(lián)系在一起,中心的那臺計算機可以很清楚的了解到每臺機器的操作情況和數(shù)據(jù)情況,從而根據(jù)實際情況做出相應的調整,與此同時,在農場的計算機管理中還擁有大量的專業(yè)知識,建立相應的管理決策系統(tǒng)來對農場實行最佳的管理,通過計算機得出的數(shù)據(jù)資料,做出正確的決策,促進農場的進一步發(fā)展。當然無線通信也可以及時的發(fā)現(xiàn)問題,從而更快的找到解決問題的方法,通過計算機所反映出來的數(shù)據(jù),可以強化農場的管理,提高農場的生產(chǎn)效率,增加產(chǎn)量,實現(xiàn)農場的全面發(fā)展。
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