刘刚
- 作品数：17 被引量：297H指数：7
- 供职机构：中国农业大学信息与电气工程学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划山东省自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学文化科学更多>>
- 基于视觉组合的苹果作业机器人识别与定位被引量：131
- 2012年
- 为实现机器人自动化采摘作业,设计了苹果作业机器人识别与定位系统。模拟人类采摘过程,采用单、双目视觉组合传感器系统,克服了现有识别与定位系统对目标到视觉传感器距离的依赖性。实现了对单、双目视觉系统的单独和组合标定,与手动测量结果相比,双目视觉系统标定后3个方向的标准偏差分别为3.4、1.2和1.2 cm。提出了基于苹果颜色、形状和位置特征的识别与定位方法,试验结果表明:当工作距离为240 cm时,双目视觉系统可以准确识别并定位所有苹果,深度方向标准差为4.9 cm;当工作距离为150 cm时,双目视觉系统深度方向标准差为2.4 cm;当工作距离小于100 cm时,单目视觉传感器测量目标到传感器距离的标准偏差为1.0 cm。
- 王辉毛文华刘刚胡小安李树君
- 关键词：苹果采摘机器人
- 基于改进YOLO v5的自然环境下樱桃果实识别方法被引量：18
- 2022年
- 为提高对樱桃果实识别的准确率,提升果园自动采摘机器人的工作效率,使用采集到的樱桃原始图像以及其搭配不同数据增强方式得到的数据图像共1816幅建立数据集,按照8∶2将数据集划分成训练集与测试集。基于深度学习网络,利用YOLO v5模型分别对不同数据增强方式以及组合增强方式扩增后的樱桃数据集进行识别检测,结果表明离线增强与在线增强均对模型精度提升有一定的正向促进作用,其中采用离线数据增强策略能够显著且稳定的增加检测精度,在线数据增强策略能够小幅度提高检测精度,同时使用离线增强以及在线增强能够最大幅度的提升平均检测精度。针对樱桃果实之间相互遮挡以及图像中的小目标樱桃检测难等导致自然环境下樱桃果实检测精度低的问题,本文将YOLO v5的骨干网络进行改动,增添具有注意力机制的Transformer模块,Neck结构由原来的PAFPN改成可以进行双向加权融合的BiFPN,Head结构增加了浅层下采样的P2模块,提出一种基于改进YOLO v5的自然环境下樱桃果实的识别网络。实验结果表明:相比于其他已有模型以及单一结构改进后的YOLO v5模型,本文提出的综合改进模型具有更高的检测精度,使平均精度均值2提高了2.9个百分点。结果表明该方法有效的增强了识别过程中特征融合的效率和精度,显著地提高了樱桃果实的检测效果。同时,本文将训练好的网络模型部署到安卓(Android)平台上。该系统使用简洁,用户设备环境要求不高,具有一定的实用性,可在大田环境下对樱桃果实进行准确检测,能够很好地满足实时检测樱桃果实的需求,也为自动采摘等实际应用奠定了基础。
- 张志远罗铭毅郭树欣刘刚刘刚张瑶
- 关键词：樱桃目标检测
- 采用倾角传感器的水田激光平地机设计被引量：55
- 2007年
- 研制的采用倾角传感器的激光平地系统用于南方水田土壤的平整。平地机具通过三点式悬挂机构与拖拉机相连接,用左右两个油缸实现升降,由普通三位四通电磁换向阀控制油缸,分别采用激光与倾斜传感器实现平地机具左右侧升降控制。试验结果表明,采用倾角传感器的水田激光平地机在水田的平整精度能基本满足农艺要求。
- 李庆罗锡文汪懋华赵祚喜许耀军区颖刚刘刚林建涵司永胜
- 关键词：激光倾角传感器农业机械
- 基于迁移学习和改进ResNet34的猪个体识别方法
- 2023年
- 猪个体识别技术可以有效提高大规模猪场的管理效率,降低饲养成本,减少养殖场的经济损失。真实养殖场景中猪个体姿态多变,样本采集困难,且很难获取含有全部猪脸信息的端正姿态。为实现真实猪舍环境下的小样本的非接触式猪个体的快速准确识别,提出一种基于迁移学习和改进神经网络模型的猪个体识别方法,在ResNet34网络模型基础上,优化部分卷积层,设计新的全连接层并且引入Dropout方法,再结合迁移学习方法以及参数调优对模型进行训练。试验结果表明改进ResNet34模型对单张图片平均识别耗时为0.0032 s,验证准确率及测试准确率分别为98.7%、97.8%,改进后模型的浮点运算量降低了约25.3%,总参数量降低了约10.3%,识别准确率提高1.9%,平均检测时间和训练时间分别减少15.8%和14.3%,并且,改进后的ResNet34模型综合性能优于AlexNet、GoogleNet、VGG16等模型。本文提出的方法在30头猪的测试试验中,准确率和精确率分别为97.8%和98.1%。因此,本文提出的模型可以较为精准地实现真实复杂猪舍背景下的猪个体实时识别,为生猪智能化养殖以及追根溯源的研究提供参考。
- 吴潇杨颖刘刚张倩宁远霖
- 基于双流跨模态特征融合模型的群养生猪体质量测定
- 2023年
- 针对生猪体质量准确测定问题,提出了一种跨模态特征融合模型(Cross-modality feature fusion ResNet, CFF-ResNet),充分利用可见光图像的纹理轮廓信息与深度图像的空间结构信息的互补性,实现了群养环境中无接触的生猪体质量智能测定。首先,采集并配准俯视猪圈的可见光与深度图像,并通过EdgeFlow算法对每一只目标生猪个体进行由粗到细的像素级分割。然后,基于ResNet50网络构建双流架构模型,通过内部插入门控形成双向连接,有效地结合可见光流和深度流的特征,实现跨模态特征融合。最后,双流分别回归出生猪体质量预估值,通过均值合并得到最终的体质量测定值。在试验中,以某种公猪场群养生猪为数据采集对象,构建了拥有9 842对配准可见光和深度图像的数据集,包括6 909对训练数据和2 933对测试数据。本研究所提出模型在测试集上的平均绝对误差为3.019 kg,平均准确率为96.132%。与基于可见光和基于深度的单模态基准模型相比,该模型体质量测定精度更高,其在平均绝对误差上分别减少18.095%和12.569%。同时,该模型体质量测定精度优于其他现有生猪体质量测定方法:常规图像处理模型、改进EfficientNetV2模型、改进DenseNet201模型和BotNet+DBRB+PFC模型,在平均绝对误差上分别减少46.272%、14.403%、8.847%和11.414%。试验结果表明,该测定模型能够有效学习跨模态的特征,满足了生猪体质量测定的高精度要求,为群养环境中生猪体质量测定提供了技术支撑。
- 何威米阳刘刚刘刚丁向东
- 浅析高校二级学院科研体制创新建设与管理——以某研究型农业大学信息与电气工程学院为例被引量：1
- 2016年
- 高校原有科研体制与管理中存在的问题极大地制约着高校二级学院科研的发展。在我国科技实行创新驱动发展战略的新时期,随着高校管理重心的下移,二级学院在教学、科研、社会服务等方面将拥有更大的自主权。某研究型农业大学信息与电气工程学院以学科建设为核心,明确科研导向、整合科研力量、增强社会服务,探索出一条科研体制创新建设与管理之路。
- 王晓红杜松怀许朝辉刘刚
- 关键词：高校
- 基于机器视觉技术获取导航基准线的方法被引量：7
- 2009年
- 机器视觉是对农业机械进行导航的一种重要方法。提出一种在农业机械导航系统中,利用机器视觉技术获得导航基准线的方法。该方法从农田作业环境特点出发,主要利用颜色特征因子(2G-B-R)进行灰度化处理,使用最大类间方差(OTSU)自动阈值法获得二值化图像,采用基于已知点的改进Hough变换方法,提取导航基准线,解决传统Hough变换处理速度较慢的问题。实验表明,该算法处理640 pixel×480 pixel的彩色图像平均用时100 ms,正确识别率为92%,能够满足农田作业的实时处理要求,是一种快速有效地图像处理算法,具有特定的实用价值。
- 籍颖刘刚申巍
- 关键词：图像处理机器视觉导航改进HOUGH变换
- 激光控制农田土地精细平整应用技术体系研究进展被引量：21
- 2007年
- 借助激光控制技术、GPS和GIS、先进机械制造技术等现代高科技手段对传统的农田土地平整技术与方法进行升级改造并构建激光控制农田土地精细平整技术。激光控制农田土地精细平整技术的推广应用,可明显改善田面微地形条件,大幅度提高地面灌溉条件下的灌溉效率与灌水均匀度,获得显著的节水、增产、省工、提高土地利用率等效果。该文在阐述具有中国特色的激光控制农田土地精细平整应用技术体系构架基础上,对近年来国内开展的主要研究工作及取得的成果进行了综述,探讨了激光控制农田土地精细平整应用技术体系的发展趋势与研究方向。
- 许迪李益农刘刚
- 关键词：土地精细平整地面灌溉
- 基于轮廓曲率的树上苹果自动识别被引量：26
- 2007年
- 为实现机器人采摘作业中苹果的空间定位,研究了单幅自然光条件下果树图像中苹果及其果柄识别定位的方法.建立以规格化的r,g为输入,苹果、树枝、树叶等为输出的三层BP神经网络模型,用于图像分割,经预处理后,提取苹果目标,根据目标形状将苹果分为5类,通过不同的圆拟合方法得到苹果的准确位置.在对被遮挡苹果进行圆拟合时,依据目标轮廓曲率的变化,抽取连续光滑轮廓线段,用采样点平均曲率的倒数作为拟合圆的半径,再由几何关系求出圆心位置.结合苹果的拟合圆,给出果柄所在的近似矩形区域,在区域内分割出树枝部分,进而利用投影法确定果柄的精确位置.通过对40幅果树图像试验表明,苹果及其果柄的识别率在80%以上.
- 荀一陈晓李伟刘刚许晨光
- 关键词：苹果BP网络果柄
- 警用GIS辅助系统的实现被引量：5
- 2008年
- 根据报警点位置的图形显示及生成消防预案的实际需求,使用MapObjects和ArcSDE开发警用GIS辅助系统。该系统根据警用特点显示110报警点,生成起点与目标点之间的最短路径,在报警点附近选择合适的警力出警。实现了警用GIS的重点单位消防预案生成功能及作战计划部署功能。在拉萨市的试用结果表明,其运行效果较好。
- 周建军刘刚李素张漫王勇
- 关键词：接警出警作战计划预案
