【摘 要】
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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困难的情况,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
【机 构】
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西北农林科技大学机械与电子工程学院,杨凌 712100;农业农村部农业物联网重点实验室,杨凌 712100;陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室,杨凌 712100;西北农林科技大学机械与电子工程学
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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困难的情况,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.
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该文采用不同层遮阴网创造不同光照强度,探讨各光照条件下施EZ99菌肥+蘸根缓解光胁迫对白芨生长、生理生态特性的影响.设全光照L1、轻度遮阴L2(45％～50％光照)、重度遮阴L3(5％～10％光照)下,不施菌肥P0与施EZ99菌肥P1处理.栽培幼苗80d,进行白芨农艺性状、叶绿素SPAD值、比叶质量(LMA)、叶绿素荧光参数等测定,探讨不同光照条件与EZ99菌肥互作,对白芨农艺性状、比叶质量、叶绿素SPAD值、叶绿素荧光参数等的影响.结果表明:①施EZ99菌肥处理均可降低白芨比叶质量,提高光合效率,使叶绿
咸水膜下滴灌技术是缓解干旱区灌溉水资源短缺的有效途径之一.该研究基于3 a不同梯度矿化度(2、3、4、5、6 g/L)水源膜下滴灌棉花测坑试验,分析棉花全生育期时段内不同土层盐分累积规律,并基于土壤水分及溶质运动理论构建了咸水滴灌棉田土壤盐分HYDRUS-2D数值模拟模型,分析数值模拟不同咸水矿化度下土壤盐分分布与运移累积特征的可行性.结果表明:1)3、4 g/L矿化度处理下盐分在时间水平上积累量少,且棉花株高、叶绿素、籽棉产量高于5、6 g/L矿化度处理,4 g/L为灌溉水源盐分阈值.2)土壤电导率随灌
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东北垄作区玉米秸秆还田条件下,针对垄台播种带秸秆残茬易导致深松铲以及后续机具缠草堵塞和阻力增加等问题,建立深松铲-土壤-秸秆-根茬的离散元模型,分析仿真因素秸秆距垄台中心距离、秸秆与机具前进方向夹角、根茬状态(根茬中间切割、根茬一侧切割、根茬挑起和无根茬)和秸秆之间相互影响对深松作业过程中秸秆拨离垄台的影响.进一步探究深松铲作用下垄上秸秆运动规律并分析其扰动比阻(秸秆扰动力矩与深松铲阻力之比).仿真结果表明:秸秆距垄台中心距离对秸秆位移中的水平侧向运动的影响最大;秸秆水平侧向位移随着秸秆与机具前进方向夹角
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为提高农业机械零部件烘房温度均匀性,该研究设计并优化送风参数,分析其对速度场、温度场的影响.首先,通过理论分析和计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)相结合的方法,对所设计的农机零部件烘房速度场、温度场进行数值模拟,得到烘房内速度、温度分布规律.进一步分析各送风参数对速度均匀性、温度均匀性的影响.结果表明:单侧送风回风方式优于双侧送风回风;送风口数量为8时,温度、速度均匀性较好;送风角度15°时,速度、温度均匀性较好.试验数值和模拟数值误差较小,温度误差小于1.68％,风
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