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物聯網和機器視覺在奶牛精準養殖中的研究及應用 版權信息
- ISBN：9787122358981
- 條形碼：9787122358981 ; 978-7-122-35898-1
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
物聯網和機器視覺在奶牛精準養殖中的研究及應用 本書特色
本書從精準畜牧的觀點出發，結合作者近年來的研究成果，介紹了奶牛精準養殖中相關技術的發展和應用，重點介紹了物聯網和機器視覺技術在我國奶牛養殖中的研究和應用情況，力圖給讀者展現近年來我國奶牛精準養殖中信息化建設和研究的概況以及發展趨勢。本書既涉及理論與方法，又包含了奶牛精準養殖中的相關技術與裝備的研制。本書可作為高等院校農業電氣化及自動化等相關專業的參考書，也可作為農業科技人員自學參考使用。
物聯網和機器視覺在奶牛精準養殖中的研究及應用 內容簡介
本書既涉及理論與方法，又包含了奶牛精準養殖中的相關技術與裝備的研制。通過本書的介紹，讓廣大科技工作者系統地了解奶牛精準養殖的發展體系，以及一些科研和發展成果，也希望本書能夠為促進我國畜牧業的信息化發展及建設貢獻一點微不足道的力量。
物聯網和機器視覺在奶牛精準養殖中的研究及應用 目錄
第1章精準養殖中奶牛個體信息監測研究001
1.1奶牛發情監測001
1.1.1奶牛發情人工監測001
1.1.2奶牛發情自動監測002
1.2奶牛行為監測003
1.2.1奶牛采食行為監測003
1.2.2奶牛反芻行為監測003
1.3奶牛健康監測004
1.3.1奶牛生理健康監測004
1.3.2奶牛情緒健康監測004
1.4奶牛個體識別005
小結006
參考文獻007
第2章物聯網中嵌入式Web服務器設計010
2.1引言010
2.2嵌入式Web服務器硬件設計015
2.2.1系統總體設計015
2.2.2硬件選型015
2.2.3硬件系統構建019
2.3RTL8019AS驅動程序的設計024
2.3.1單片機編譯器Keil024
2.3.2網卡驅動程序024
2.3.3以太網數據幀格式026
2.3.4RTL8019AS網卡的初始化027
2.3.5幀接收過程028
2.3.6幀發送過程030
2.4μIP協議棧的實現031
2.4.1TCP/IP協議031
2.4.2μIP協議棧的實現035
2.4.3系統主程序的實現041
2.5嵌入式Web服務器的測試044
2.5.1調試的軟硬件環境044
2.5.2嵌入式Web服務器系統測試045
小結047
參考文獻048
第3章精準養殖中奶牛體溫檢測研究051
3.1奶牛體溫051
3.2奶牛體溫檢測方法052
3.3奶牛體溫檢測部位053
小結055
參考文獻056
第4章基于物聯網的奶牛體溫實時遠程監測系統設計058
4.1系統總體結構058
4.2系統硬件設計059
4.2.1STM32控制電路059
4.2.2測溫電路059
4.2.3無線網絡傳輸電路060
4.2.4液晶顯示電路060
4.2.5電源電路061
4.3系統軟件設計062
4.3.1溫度采集終端軟件設計062
4.3.2移動平臺APP軟件設計063
4.4系統功能測試063
小結065
參考文獻065
第5章精準養殖中奶牛發情監測研究066
5.1奶牛發情066
5.2奶牛發情體征067
5.2.1體溫變化067
5.2.2行為變化067
5.2.3陰道體征變化068
5.3奶牛發情監測方法068
小結074
參考文獻075
第6章奶牛陰道植入式電阻傳感器與無線監測系統設計077
6.1引言077
6.2奶牛陰道電阻實時監測系統總體設計079
6.2.1系統設計需求分析079
6.2.2系統總體設計方案079
6.3奶牛陰道電阻監測系統硬件設計080
6.3.1奶牛陰道植入式電阻傳感器設計080
6.3.2終端節點設計083
6.3.3無線傳輸網絡設計085
6.3.4終端節點和協調器封裝實現085
6.3.5終端節點奶牛尾部固定及應激分析086
6.4系統軟件設計088
6.4.1系統工作流程088
6.4.2上位機監控軟件設計088
6.4.3發情預警系統設計090
6.5試驗與結果分析090
6.5.1電阻測量準確性試驗090
6.5.2電阻測量穩定性試驗092
6.5.3系統可靠性試驗093
6.5.4終端節點能量可用性試驗094
小結095
參考文獻095
第7章基于物聯網和云端的奶牛發情體征監測系統設計098
7.1引言098
7.2奶牛體征監測系統總體設計100
7.2.1系統設計需求分析100
7.2.2體征監測系統結構與功能100
7.3奶牛體征監測系統硬件設計101
7.3.1發情體征采集節點硬件設計101
7.3.2ZigBee無線模塊102
7.3.3體溫采集模塊102
7.3.4運動量采集模塊103
7.3.5采集節點電源模塊104
7.3.6發情體征接收終端設計104
7.3.7STM32控制器105
7.3.8RS485現場總線105
7.4系統軟件設計105
7.4.1下位機體征采集軟件設計105
7.4.2上位機發情體征監測軟件設計106
7.4.3微信開放平臺設計106
7.5系統測試與奶牛發情預測108
7.5.1溫度測量準確性試驗108
7.5.2網絡丟包率測試109
7.5.3遠程上位機和移動平臺測試110
7.5.4手機微信客戶端測試112
小結112
參考文獻112
第8章雙域分解的復雜環境下奶牛監測圖像增強算法研究114
8.1引言114
8.2圖像增強概述115
8.3奶牛監測圖像分析116
8.4雙域分解的圖像增強算法118
8.4.1雙域濾波模型118
8.4.2高頻降噪與增強模型119
8.4.3低頻圖像去霧與增強模型121
8.4.4算法實現過程123
8.5試驗結果與分析124
8.5.1試驗測試平臺及參數選取124
8.5.2試驗數據分類125
8.5.3主客觀評價與分析125
8.5.4綜合測試與分析139
小結144
參考文獻145
第9章基于卷積神經網絡的奶牛發情行為識別研究148
9.1引言148
9.2供試數據149
9.2.1視頻樣本獲取149
9.2.2視頻處理系統設計151
9.2.3樣本數據集構建152
9.3卷積神經網絡模型153
9.3.1卷積神經網絡概述154
9.3.2卷積神經網絡結構155
9.3.3卷積神經網絡優點157
9.4奶牛發情識別CNN模型構建157
9.5奶牛發情行為識別結果及分析159
9.5.1試驗測試平臺159
9.5.2網絡模型試驗設計160
9.5.3特征圖分析161
9.5.4識別結果分析161
小結163
參考文獻163
第10章基于ZigBee和Android的牛舍環境遠程監測系統設計166
10.1系統結構與功能166
10.2系統硬件設計167
10.2.1STM32控制器167
10.2.2溫濕度采集電路設計167
10.2.3光照度采集電路設計167
10.2.4有害氣體采集電路設計168
10.2.5無線模塊169
10.3系統軟件設計169
10.3.1采集終端軟件設計169
10.3.2PC機端服務器軟件設計169
10.3.3Android手機端軟件設計170
10.4系統測試171
小結171
參考文獻172
第11章奶牛發情爬跨行為無線監測系統研究與設計173
11.1奶牛發情爬跨行為173
11.2爬跨壓力無線監測系統硬件設計173
11.2.1壓力監測傳感器設計174
11.2.2模數轉換模塊設計175
11.2.3無線通信模塊設計176
11.2.4溫濕度采集模塊設計176
11.2.5供電系統設計176
11.2.6系統硬件實物177
11.3爬跨壓力無線監測系統軟件設計177
11.3.1系統主程序設計177
11.3.2壓力采集程序設計178
11.3.3手機APP壓力監測設計178
11.4系統測試179
小結180
參考文獻180
1.1奶牛發情監測001
1.1.1奶牛發情人工監測001
1.1.2奶牛發情自動監測002
1.2奶牛行為監測003
1.2.1奶牛采食行為監測003
1.2.2奶牛反芻行為監測003
1.3奶牛健康監測004
1.3.1奶牛生理健康監測004
1.3.2奶牛情緒健康監測004
1.4奶牛個體識別005
小結006
參考文獻007
第2章物聯網中嵌入式Web服務器設計010
2.1引言010
2.2嵌入式Web服務器硬件設計015
2.2.1系統總體設計015
2.2.2硬件選型015
2.2.3硬件系統構建019
2.3RTL8019AS驅動程序的設計024
2.3.1單片機編譯器Keil024
2.3.2網卡驅動程序024
2.3.3以太網數據幀格式026
2.3.4RTL8019AS網卡的初始化027
2.3.5幀接收過程028
2.3.6幀發送過程030
2.4μIP協議棧的實現031
2.4.1TCP/IP協議031
2.4.2μIP協議棧的實現035
2.4.3系統主程序的實現041
2.5嵌入式Web服務器的測試044
2.5.1調試的軟硬件環境044
2.5.2嵌入式Web服務器系統測試045
小結047
參考文獻048
第3章精準養殖中奶牛體溫檢測研究051
3.1奶牛體溫051
3.2奶牛體溫檢測方法052
3.3奶牛體溫檢測部位053
小結055
參考文獻056
第4章基于物聯網的奶牛體溫實時遠程監測系統設計058
4.1系統總體結構058
4.2系統硬件設計059
4.2.1STM32控制電路059
4.2.2測溫電路059
4.2.3無線網絡傳輸電路060
4.2.4液晶顯示電路060
4.2.5電源電路061
4.3系統軟件設計062
4.3.1溫度采集終端軟件設計062
4.3.2移動平臺APP軟件設計063
4.4系統功能測試063
小結065
參考文獻065
第5章精準養殖中奶牛發情監測研究066
5.1奶牛發情066
5.2奶牛發情體征067
5.2.1體溫變化067
5.2.2行為變化067
5.2.3陰道體征變化068
5.3奶牛發情監測方法068
小結074
參考文獻075
第6章奶牛陰道植入式電阻傳感器與無線監測系統設計077
6.1引言077
6.2奶牛陰道電阻實時監測系統總體設計079
6.2.1系統設計需求分析079
6.2.2系統總體設計方案079
6.3奶牛陰道電阻監測系統硬件設計080
6.3.1奶牛陰道植入式電阻傳感器設計080
6.3.2終端節點設計083
6.3.3無線傳輸網絡設計085
6.3.4終端節點和協調器封裝實現085
6.3.5終端節點奶牛尾部固定及應激分析086
6.4系統軟件設計088
6.4.1系統工作流程088
6.4.2上位機監控軟件設計088
6.4.3發情預警系統設計090
6.5試驗與結果分析090
6.5.1電阻測量準確性試驗090
6.5.2電阻測量穩定性試驗092
6.5.3系統可靠性試驗093
6.5.4終端節點能量可用性試驗094
小結095
參考文獻095
第7章基于物聯網和云端的奶牛發情體征監測系統設計098
7.1引言098
7.2奶牛體征監測系統總體設計100
7.2.1系統設計需求分析100
7.2.2體征監測系統結構與功能100
7.3奶牛體征監測系統硬件設計101
7.3.1發情體征采集節點硬件設計101
7.3.2ZigBee無線模塊102
7.3.3體溫采集模塊102
7.3.4運動量采集模塊103
7.3.5采集節點電源模塊104
7.3.6發情體征接收終端設計104
7.3.7STM32控制器105
7.3.8RS485現場總線105
7.4系統軟件設計105
7.4.1下位機體征采集軟件設計105
7.4.2上位機發情體征監測軟件設計106
7.4.3微信開放平臺設計106
7.5系統測試與奶牛發情預測108
7.5.1溫度測量準確性試驗108
7.5.2網絡丟包率測試109
7.5.3遠程上位機和移動平臺測試110
7.5.4手機微信客戶端測試112
小結112
參考文獻112
第8章雙域分解的復雜環境下奶牛監測圖像增強算法研究114
8.1引言114
8.2圖像增強概述115
8.3奶牛監測圖像分析116
8.4雙域分解的圖像增強算法118
8.4.1雙域濾波模型118
8.4.2高頻降噪與增強模型119
8.4.3低頻圖像去霧與增強模型121
8.4.4算法實現過程123
8.5試驗結果與分析124
8.5.1試驗測試平臺及參數選取124
8.5.2試驗數據分類125
8.5.3主客觀評價與分析125
8.5.4綜合測試與分析139
小結144
參考文獻145
第9章基于卷積神經網絡的奶牛發情行為識別研究148
9.1引言148
9.2供試數據149
9.2.1視頻樣本獲取149
9.2.2視頻處理系統設計151
9.2.3樣本數據集構建152
9.3卷積神經網絡模型153
9.3.1卷積神經網絡概述154
9.3.2卷積神經網絡結構155
9.3.3卷積神經網絡優點157
9.4奶牛發情識別CNN模型構建157
9.5奶牛發情行為識別結果及分析159
9.5.1試驗測試平臺159
9.5.2網絡模型試驗設計160
9.5.3特征圖分析161
9.5.4識別結果分析161
小結163
參考文獻163
第10章基于ZigBee和Android的牛舍環境遠程監測系統設計166
10.1系統結構與功能166
10.2系統硬件設計167
10.2.1STM32控制器167
10.2.2溫濕度采集電路設計167
10.2.3光照度采集電路設計167
10.2.4有害氣體采集電路設計168
10.2.5無線模塊169
10.3系統軟件設計169
10.3.1采集終端軟件設計169
10.3.2PC機端服務器軟件設計169
10.3.3Android手機端軟件設計170
10.4系統測試171
小結171
參考文獻172
第11章奶牛發情爬跨行為無線監測系統研究與設計173
11.1奶牛發情爬跨行為173
11.2爬跨壓力無線監測系統硬件設計173
11.2.1壓力監測傳感器設計174
11.2.2模數轉換模塊設計175
11.2.3無線通信模塊設計176
11.2.4溫濕度采集模塊設計176
11.2.5供電系統設計176
11.2.6系統硬件實物177
11.3爬跨壓力無線監測系統軟件設計177
11.3.1系統主程序設計177
11.3.2壓力采集程序設計178
11.3.3手機APP壓力監測設計178
11.4系統測試179
小結180
參考文獻180
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物聯網和機器視覺在奶牛精準養殖中的研究及應用 作者簡介
劉忠超，南陽理工學院，副教授，本人專業為農業電氣化與自動化，研究方向為智能化檢測與控制。近年來，圍繞著精準畜牧業的技術熱點，針對我國奶牛精準養殖中的相關問題，基于物聯網和機器視覺技術，開展了一系列課題研究，在核心期刊發表論文20余篇，其中EI收錄2篇，取得了一定的科研成果。
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