摘要：针对规模化羊场对山羊体尺无接触式自动测量的需求,设计了一种山羊双视角图像采集装置并开发了配套的山羊体尺自动测量算法。首先,开发了山羊双视角图像自动采集装置并在养殖场完成山羊双视角图像数据集的构建;然后,采用背景减除法二值化羊体俯视图,引入简单线性迭代聚类算法(SLIC)构建侧视图超像素的纹理和颜色特征向量,训练基于支持向量机(SVM)的超像素分类器,综合利用置信度和超像素区域邻接图(RAG)获取侧视图中的羊体二值图;最后,提出了在侧视和俯视二值图像中定位关键体尺特征点的方法,自动提取山羊体高、体斜长、胸深、胸宽、管径参数,拟合得到胸围和管围参数。算法测试结果表明,羊体侧视图前景区域超像素分类正确率超过94%,算法自动提取与人工标注的侧视、俯视前景二值图的交并比分别为96.1%和97.5%。以人工使用软尺测量获得体尺参数为金标准评价算法自动提取体尺参数的精度,结果表明管围、体高、胸深、胸宽、胸围和体斜长的平均相对误差分别为5.5%、3.7%、2.6%、5.2%、4.1%和3.9%。本文开发的羊体双视角图像采集装置及相应的图像处理方法可以满足山羊体尺无接触自动测量的精度要求,为山羊体尺的高效、自动测量提供了可行的解决方案。

摘要：为提高电池能量利用率,降低温室环境无线采集节点功耗,延长节点寿命,以16位低功耗MCU(MSP430F149)和CC1101射频模块进行温室环境无线采集节点硬件设计,电源管理模块采用TPS63031芯片实现双电源供电,即节点在工作和休眠状态下分别采用3节AA南孚电池和1节3 V纽扣电池供电,通过DC-DC转换,电池可使用能量提高22.8%。软件协议采用有限状态机(FSM)模型设计,实现节点工作模式和休眠模式的任务调度,使节点休眠时进入LPM3深度休眠,大大降低节点功耗。电池放电试验和节点性能测试试验表明,在设定30 min采集周期下,设计的供电方案可保证节点11 019.8 h(约459.2 d)的可靠使用寿命。

摘要：针对目前农田图像采集装置功耗大、成本高、图像无线传输速度慢的问题,设计了一套基于FPGA和3G无线通信技术的农田图像采集传输系统。该系统由农田图像采集终端和远程服务器组成,服务器与终端通过3G无线网络进行图像传输。研究了基于FPGA的JPEG压缩算法,实现了3G模块的驱动与远程数据通信。试验表明,系统能够快速采集图像并进行无线传输,传输一幅图像所需的时间约为5.42 s,无丢帧现象。

摘要：在分析无线传感器网络的MAC设计中需要考虑的问题的基础上,对近几年提出的几种典型的基于竞争的MAC协议进行了深入探讨,并讨论了其性能上的优劣,最后提出了无线传感器网络MAC协议的发展方向。

摘要：针对目前大规模集约化养殖对母猪分娩时间判断主要靠饲养员对母猪产前行为连续观察,存在工作繁重,可能由于疏忽而造成仔猪死亡等问题,设计了一种基于三轴加速度传感器和无线传感网络的母猪产前行为特征实时监测系统。该系统利用无线加速度传感器节点采集母猪产前运动信息,根据不同行为的加速度曲线波动性不同,基于K均值聚类算法对行为特征进行识别分析,并进行实时显示和3G无线传输。试验表明:系统能够快速采集和传输母猪运动信息,正确检测出母猪躺卧、站立、吃料、筑窝等典型行为,正确率为87.93%,工作稳定。

摘要：分析了计算机组成原理传统实验方法的不足,提出将QuartusⅡ引入组成原理实验的思路。介绍了EDA设计流程,分析了验证类实验与设计类实验内容划分及时间安排,以程序计数器的设计为例说明基于QuartusⅡ进行计算机组成原理实验的具体过程,通知分析了实验仿真结果并给出总结。

摘要：为了解决群养母猪个体饮水行为的精准监测问题,提出一种饮水行为自动监测方法并设计了监测系统。采用射频标识技术、红外探测技术、多路信号嵌入式处理技术、ZigBee无线网络技术设计了远程饮水监测点;以STM32微控制器为核心扩展ZigBee模块及以太网接口设计具有协议转换功能的网关节点,实现饮水数据向本地服务器的转发;利用Visual C#及SQL Server构建了饮水行为管理信息系统,实现母猪饮水数据的存储、管理、远程发布。该系统在养殖场实地测试,结果表明,系统对群养母猪饮水频率监测准确率达到100%,能够实现母猪饮水行为的实时远程监测目标。

摘要：农业科研和生产过程中经常遇到温度测量和控制,比如农业温室和培育房的水温测控,以往采用的软硬件设计方法在信息技术迅速发展的情况下已经显示出低性能,文中的目的就是要改进落后的系统设计方法,提出较为先进的设计理念和方法;以89C51单片机为核心,采用了UML方法,利用UML的用例图、类图等静态建模法和状态图、顺序图等动态建模法,将一个系统全面的清晰的表示出来;在此方法的指导下,设计了一个水温测控系统,通过实验,该系统控制参数设定方便、控制精度高、稳定性好,由此充分体现了UML方法强大的表达能力,水温测控系统用UML方法表达清晰、严谨、易于实现。

摘要：基于EDA技术设计计算机的新思维催生了计算机组成原理与EDA技术这一新兴课程群体系,本文提出了在计算机组成原理与EDA技术课程群的基础上引入项目教学法的教学方案。该方案采用了基于FPGA设计16位CPU的项目内容,有效融合了计算机组成原理和EDA课程内容,从而达到一个项目两门课程共同教学的效果。最后介绍了CPU的设计与实现,并验证了设计的正确性。实践结果表明,通过该项目学生综合运用知识能力得到提升,对这两门课程的教学也都取得了较好的效果。

摘要：[目的]针对畜牧业对猪心电信号实时连续监测的需求,研制出一种穿戴式猪用心电监测系统。[方法]基于心电传感器BMD101及无线射频模块CC2430研制了一款适合猪躯体结构特点的穿戴式猪用心电监测系统。系统中的心电监测传感器节点采用So C芯片CC2430作为控制器,CC2430通过UART串行接口与BMD101通信,节点将采集到的心电数据实时发送到网关节点,网关节点转发心电数据到服务器。服务器端采用Mallat快速分解与重构算法对心电信号进行滤波,降低各类噪声对心电信号的干扰。基于滤波后的心电信号,服务器端可计算获得猪的心率(HR)值。[结果]研制的系统在猪场实地测试结果表明:系统能够自动、快速采集和传输猪的心电信号,根据测试试验采集的猪心电信号计算得到猪的心率也介于已有文献研究提出的健康猪心率范围。[结论]研制出一种穿戴式猪用心电监测系统,对猪的科学化饲养提供心电技术支撑。