云視頻農(nóng)業(yè)監(jiān)控與檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)作物生長(zhǎng)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種云視頻農(nóng)業(yè)監(jiān)控與檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]集約化生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向，集約化生產(chǎn)是指生產(chǎn)活動(dòng)中，通過(guò)生產(chǎn)要素質(zhì)量的提高、要素含量的增加、要素投人的集中以及要素組合方式的調(diào)整來(lái)增進(jìn)效益的生產(chǎn)方式。簡(jiǎn)言之，集約是相對(duì)粗放而言，集約化經(jīng)營(yíng)是以效益(社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益)為根本對(duì)經(jīng)營(yíng)諸要素重組，實(shí)現(xiàn)最小的成本獲得最大的投資回報(bào)。隨著規(guī)?；a(chǎn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占中的比重逐漸增大，信息技術(shù)也越來(lái)越多的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是其中一個(gè)重要的方面。
[0003]利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以監(jiān)視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作物長(zhǎng)勢(shì)，根據(jù)植物生長(zhǎng)模型分析并推斷出最適宜于生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行調(diào)控，達(dá)到植物生長(zhǎng)的最優(yōu)生產(chǎn)環(huán)境，促進(jìn)生產(chǎn)。
[0004]云計(jì)算的發(fā)展為解決上述問(wèn)題提供了一種新的思路。遠(yuǎn)程的云平臺(tái)可以為農(nóng)業(yè)企業(yè)提供分布式的運(yùn)算服務(wù)，農(nóng)業(yè)企業(yè)不需要在本地建立計(jì)算平臺(tái)，只要交納服務(wù)費(fèi)用便可通過(guò)云計(jì)算中心實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)視頻圖像的分析工作。對(duì)于農(nóng)業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，利用云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)視頻分析，可以大大降低生產(chǎn)成本；更重要的是，云平臺(tái)使企業(yè)不必在信息建設(shè)上浪費(fèi)過(guò)多資源，可以專注于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為規(guī)范、快速的集約化農(nóng)業(yè)發(fā)展提供新的途徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種云視頻農(nóng)業(yè)監(jiān)控與檢測(cè)方法，使其適用范圍廣泛，減少硬件成本、運(yùn)維成本，方便工作人員維護(hù)使用，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高資源利用率，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種云視頻農(nóng)業(yè)監(jiān)控與檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟:
S10、農(nóng)業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)布置視頻采集裝置，視頻采集裝置在操作平臺(tái)操作命令的控制下實(shí)時(shí)采集由一塊或多塊農(nóng)田農(nóng)作物構(gòu)成的被測(cè)對(duì)象的視頻信息，并將視頻信息封裝成信息包通過(guò)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)返回給操作平臺(tái)；
S20、操作平臺(tái)對(duì)采集到的視頻信息做初步分析，進(jìn)行特征提取后并通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程的云計(jì)算中心；
S30、云計(jì)算中心利用云計(jì)算處理能力和云存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)大量視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，保證農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程可回放觀看；
S40、云計(jì)算中心對(duì)至少一處農(nóng)業(yè)企業(yè)的至少一路視頻進(jìn)行特征信息分析，得到全局反饋信息，通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的操作平臺(tái)；
S50、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的操作平臺(tái)根據(jù)反饋信息，通過(guò)操控外接控制節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的最優(yōu)調(diào)控；
S60、將網(wǎng)絡(luò)電商平臺(tái)與云視頻監(jiān)控技術(shù)結(jié)合，使用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)電商平臺(tái)與云計(jì)算中心連接，操作個(gè)人終端實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控及遙控視頻，還能選擇觀看日期。
[0007]2、如權(quán)利要求1所述的云視頻農(nóng)業(yè)監(jiān)控與檢測(cè)方法，其特征在于，在所述步驟SlO中，所述視頻信息包括:通過(guò)人機(jī)交互接口輸入在農(nóng)田現(xiàn)場(chǎng)對(duì)距離視頻攝像頭最近的農(nóng)作物標(biāo)定的距離參數(shù)、通過(guò)所述視頻攝像頭攝取的多組農(nóng)田視頻圖像及其采用的變焦倍數(shù)和分辨率參數(shù)。
[0008]3、如權(quán)利要求1所述的云視頻農(nóng)業(yè)監(jiān)控與檢測(cè)方法，其特征在于，在所述步驟SlO中，所述后端操作平臺(tái)接收到所述信息包并解封、解析出所述被測(cè)對(duì)象的視頻信息，根據(jù)對(duì)所述視頻信息中圖像像素的基本顏色進(jìn)行分析計(jì)算獲取農(nóng)作物參數(shù)并保存。
[0009]4、如權(quán)利要求1所述的云視頻農(nóng)業(yè)監(jiān)控與檢測(cè)方法，其特征在于，在所述步驟S20中，還包括以下步驟:
1)對(duì)圖像做直方圖均衡化，使圖像在灰度級(jí)上分布均勻；
2)對(duì)圖像做邊緣檢測(cè)，得到標(biāo)定線的圖像長(zhǎng)度，與標(biāo)定線的實(shí)際長(zhǎng)度對(duì)比，獲得像素長(zhǎng)度與實(shí)際長(zhǎng)度的比例尺；
3)對(duì)圖像做閾值分割，利用OpenCV中的函數(shù)庫(kù)計(jì)算動(dòng)植物的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)標(biāo)定線估算生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)植物或動(dòng)物的長(zhǎng)度和質(zhì)量；其中在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，對(duì)閾值分割后的植物或動(dòng)物圖案建立訓(xùn)練集，發(fā)送到云計(jì)算中心，通過(guò)SVM方法訓(xùn)練得到識(shí)別模型；
4)經(jīng)過(guò)圖像處理得到視頻幀的特征信息，封裝成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為0-1字符串的信息，發(fā)送給云計(jì)算中心，每個(gè)字符串代表一幀，字符串的每個(gè)字符代表一個(gè)像素點(diǎn)。
[0010]5、如權(quán)利要求1所述的云視頻農(nóng)業(yè)監(jiān)控與檢測(cè)方法，其特征在于，在所述步驟S40中，還包括以下步驟:
5401、將ARM板發(fā)送的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為0-1字符串的特征信息，讀取為特征向量；
5402、特征向量與訓(xùn)練集匹配，根據(jù)植物或動(dòng)物圖案對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不同動(dòng)物或植物進(jìn)行特征識(shí)別和定位，如果目標(biāo)為動(dòng)物進(jìn)入步驟S3，如果目標(biāo)為植物進(jìn)入步驟S404 ;
5403、利用粒子濾波法對(duì)動(dòng)物進(jìn)行多目標(biāo)跟蹤，并將跟蹤信息進(jìn)行記錄并基于動(dòng)物行為模型分析動(dòng)物的生存狀態(tài)，得到能滿足動(dòng)物舒適度的調(diào)控信息；
5404、通過(guò)圖像特征提取得到植物葉片的面積、長(zhǎng)度、紋理等信息，匹配植物葉片特征庫(kù)，分析植物是生長(zhǎng)狀態(tài)并得到滿足植物生長(zhǎng)的調(diào)控信息。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
通過(guò)大規(guī)模計(jì)算機(jī)集群組成的云計(jì)算平臺(tái)為農(nóng)業(yè)視頻圖像提供公共的運(yùn)算服務(wù)，為農(nóng)業(yè)企業(yè)提供了一種簡(jiǎn)單易行的技術(shù)升級(jí)途徑，避免了農(nóng)業(yè)企業(yè)在不熟悉的計(jì)算機(jī)硬件及硬件運(yùn)維上過(guò)量的投入；適用范圍廣泛，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的動(dòng)物飼養(yǎng)、植物養(yǎng)殖中，保證動(dòng)植物生長(zhǎng)始終處于最佳的生產(chǎn)環(huán)境中；減少硬件成本、運(yùn)維成本，方便工作人員維護(hù)使用，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高資源利用率，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖與實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但所舉實(shí)例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例包括以下步驟:
S10、農(nóng)業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)布置視頻采集裝置，視頻采集裝置在操作平臺(tái)操作命令的控制下實(shí)時(shí)采集由一塊或多塊農(nóng)田農(nóng)作物構(gòu)成的被測(cè)對(duì)象的視頻信息，并將視頻信息封裝成信息包通過(guò)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)返回給操作平臺(tái)；
S20、操作平臺(tái)對(duì)采集到的視頻信息做初步分析，進(jìn)行特征提取后并通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程的云計(jì)算中心；
S30、云計(jì)算中心利用云計(jì)算處理能力和云存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)大量視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，保證農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程可回放觀看；
S40、云計(jì)算中心對(duì)至少一處農(nóng)業(yè)企業(yè)的至少一路視頻進(jìn)行特征信息分析，得到全局反饋信息，通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的操作平臺(tái)；
S50、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的操作平臺(tái)根據(jù)反饋信息，通過(guò)操控外接控制節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的最優(yōu)調(diào)控；