视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统设计
发布时间：2020-07-15 19:19
【摘要】：为了有效实现在物联网环境下对农田的智能灌溉调节,采用计算机视觉特征分析技术实现对农业区域干旱的自动调节系统设计。提出基于干旱区域图像特征分散控制的农业区域干旱自动调节系统设计方法。主要由信号采集模块、干旱区域的视觉分析模块和物联网传感器的分散控制模块构成,系统的设计过程中使用两片AD5545芯片进行储存,采用8通道同步视频跟踪方法进行视觉特征的采集,并通过图像扫频速率和脉冲宽度对干旱区域的进行跟踪控制,再通过三级放大器进行监控图像的去噪处理,并把视觉监控下的特征信息表现成多幅彩色图像,通过提取监控图像的视觉信息特征,实现对农业区域的干旱调节。实验结果表明,该系统用在农业区域干旱自动调节和灌溉控制中,性能稳定可靠,具有较强的实用价值。
【图文】：
第12期的220V交流电供电系统，采用两个DC-DC电源转换模块分别将12V电压转换为5V和+/-15V电源，提供给视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统进行智能供电，针对农业干旱调节系统在野外环境下工作需求，提出采用串行差模信号对其进行供电数据传输，得到视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统的供电结构框图如图2。图2系统的供电模块结构框图Fig.2Structurediagramofpowersupplymoduleofsystem视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统的主控模块采用LCDDMA、LPC3600、VIDPRCS、时序控制逻辑五部分组成，时序控制逻辑自动连续XY坐标转换方式，s3c2440集成了4线制电阻式进行计算机视觉图像采集，并进行物联网环境下的计算机视觉特征采集，为进行区域干旱调节特征输入提供基矗采用SVM分类锁定干旱区域的视觉特征，则提取到的视觉物联网下的农业干旱区域的特征像素为：I(x)=J(x)t(x)∑n=0N-11mn+expìíüyt-(θ-θ0)22σ2θA(1-t(x))（1）式中，θ0是干旱区域的不规则点信息素方向，δθ是拉格朗日乘数。假设在视觉特征采集信道中，ηm(x,y)为红外遥感采集到的视觉物联网下的总功率，图像采集噪声干扰为n=0,D-1=∞，通过能量最小化约束方法进行视觉物联网下的农业干旱区域的步进跟踪，得到边缘轮廓信息的监控输出为：x(k/k)=∑jmxi(k/k)uj(k)I(x)（2）P(k/k)=∑jmuj(k/k){Pj(k/k)+[xj(k/k)-x(k/k)][xj(k/k)-x(k/k)]T}（3）其中，uj(k)为视觉传感器数据采集能量包络幅值，xi为灰度向量信息，对监控的农业区域干旱部分的纹理结构信息进行平滑滤波，计算出干旱区域的视觉图像x(t)的第n个干旱点的
θ-sinθsinθcosθéêùúξη（5）干旱区域的观测方程的离散形式为：x(k+1)=Φi(k)x(k)+wi(k)i=1,2,,mz(k)=Hi(k)x(k)+vi(k)i=1,2,,m（6）其中，ξ为视频步进跟踪的迭代步数，η为检测阈值。通过对视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统的供电模块，特征像素情况，监控输出值，干旱点的分量情况，控制及离散的形式这六方面进行分析可知，在满足这6种情况下，可实现对农业区域干旱的视觉特征提取，为进行系统设计提供依据。2系统设计与实现2.1系统部分硬件设计与实现图1视觉物联网下农业区域干旱自动调节系统的总体设计框图Fig.1DesigndiagramofagriculturaldroughtandautomaticcontrolsystemunderthevisionoftheInternetofthings邓国斌等.视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统设计107
步进跟踪和图像特征分散控制方法实现远程干旱农田的视觉特征提取和监测，把监测结果回传到ARM主控系统，采用DA转换电路实现对干旱系统的智能调节，对系统设计关键技术进行描述，系统设计分为硬件模块设计和软件模块设计两大部分，视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统的AD7656-1功能具有信号接入、电源输出、水量控制等三大功能，采用数字电源和模拟电源进行LCD的接口设计，得到干旱调节系统的信号采集模块如图3所示。图3干旱调节系统的信号采集模块Fig.3Signalacquisitionmoduleofdroughtcontrolsystem图4中，采用TFT液晶的LCD控制器将显示缓存中视觉监控图像输出到CSDA1、SDI1、XCLK、SYN四路端口中，选用安捷伦公司生产的84904和84908进行像素时钟信号采集。收集到的信息经过干旱区域视觉分析模块进行详细的分析，用高电平表示一帧的开始，寄存器/显存用来配置LCD控制器以及储存显示信息，采用LCDDMA提供DMA方式传输显示数据，得到干旱区域的视觉特征分析模块如图4所示。图4物流网下农业干旱区域的视觉特征分析模块Fig.4ThevisualcharacteristicsanalysismoduleoftheagriculturaldroughtareabasedonInternetofthings经过图4分析的图像视觉特征输出到S3C2440A接口芯片中，当MSB=‘1’时，AD5545内部寄存器中的值被预置为0x8000。主机通过这些寄存器完成卡命令的发送、接收卡回送的响应以及与卡进行数据交换，通过10kΩ电阻连接ADD电源。在物联网传感器的分散控制模块的设计中，采用DAT2数据线[位2]检测VDD、GND外的引脚，数据通过一对差分双绞线进行传输，通常用串行总线控制视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统设备的控制端口并对经过视觉分析模块的信息进行控制，由此实现农业区域干旱的自动调?
本文编号：2756904
【图文】：
第12期的220V交流电供电系统，采用两个DC-DC电源转换模块分别将12V电压转换为5V和+/-15V电源，提供给视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统进行智能供电，针对农业干旱调节系统在野外环境下工作需求，提出采用串行差模信号对其进行供电数据传输，得到视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统的供电结构框图如图2。图2系统的供电模块结构框图Fig.2Structurediagramofpowersupplymoduleofsystem视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统的主控模块采用LCDDMA、LPC3600、VIDPRCS、时序控制逻辑五部分组成，时序控制逻辑自动连续XY坐标转换方式，s3c2440集成了4线制电阻式进行计算机视觉图像采集，并进行物联网环境下的计算机视觉特征采集，为进行区域干旱调节特征输入提供基矗采用SVM分类锁定干旱区域的视觉特征，则提取到的视觉物联网下的农业干旱区域的特征像素为：I(x)=J(x)t(x)∑n=0N-11mn+expìíüyt-(θ-θ0)22σ2θA(1-t(x))（1）式中，θ0是干旱区域的不规则点信息素方向，δθ是拉格朗日乘数。假设在视觉特征采集信道中，ηm(x,y)为红外遥感采集到的视觉物联网下的总功率，图像采集噪声干扰为n=0,D-1=∞，通过能量最小化约束方法进行视觉物联网下的农业干旱区域的步进跟踪，得到边缘轮廓信息的监控输出为：x(k/k)=∑jmxi(k/k)uj(k)I(x)（2）P(k/k)=∑jmuj(k/k){Pj(k/k)+[xj(k/k)-x(k/k)][xj(k/k)-x(k/k)]T}（3）其中，uj(k)为视觉传感器数据采集能量包络幅值，xi为灰度向量信息，对监控的农业区域干旱部分的纹理结构信息进行平滑滤波，计算出干旱区域的视觉图像x(t)的第n个干旱点的
θ-sinθsinθcosθéêùúξη（5）干旱区域的观测方程的离散形式为：x(k+1)=Φi(k)x(k)+wi(k)i=1,2,,mz(k)=Hi(k)x(k)+vi(k)i=1,2,,m（6）其中，ξ为视频步进跟踪的迭代步数，η为检测阈值。通过对视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统的供电模块，特征像素情况，监控输出值，干旱点的分量情况，控制及离散的形式这六方面进行分析可知，在满足这6种情况下，可实现对农业区域干旱的视觉特征提取，为进行系统设计提供依据。2系统设计与实现2.1系统部分硬件设计与实现图1视觉物联网下农业区域干旱自动调节系统的总体设计框图Fig.1DesigndiagramofagriculturaldroughtandautomaticcontrolsystemunderthevisionoftheInternetofthings邓国斌等.视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统设计107
步进跟踪和图像特征分散控制方法实现远程干旱农田的视觉特征提取和监测，把监测结果回传到ARM主控系统，采用DA转换电路实现对干旱系统的智能调节，对系统设计关键技术进行描述，系统设计分为硬件模块设计和软件模块设计两大部分，视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统的AD7656-1功能具有信号接入、电源输出、水量控制等三大功能，采用数字电源和模拟电源进行LCD的接口设计，得到干旱调节系统的信号采集模块如图3所示。图3干旱调节系统的信号采集模块Fig.3Signalacquisitionmoduleofdroughtcontrolsystem图4中，采用TFT液晶的LCD控制器将显示缓存中视觉监控图像输出到CSDA1、SDI1、XCLK、SYN四路端口中，选用安捷伦公司生产的84904和84908进行像素时钟信号采集。收集到的信息经过干旱区域视觉分析模块进行详细的分析，用高电平表示一帧的开始，寄存器/显存用来配置LCD控制器以及储存显示信息，采用LCDDMA提供DMA方式传输显示数据，得到干旱区域的视觉特征分析模块如图4所示。图4物流网下农业干旱区域的视觉特征分析模块Fig.4ThevisualcharacteristicsanalysismoduleoftheagriculturaldroughtareabasedonInternetofthings经过图4分析的图像视觉特征输出到S3C2440A接口芯片中，当MSB=‘1’时，AD5545内部寄存器中的值被预置为0x8000。主机通过这些寄存器完成卡命令的发送、接收卡回送的响应以及与卡进行数据交换，通过10kΩ电阻连接ADD电源。在物联网传感器的分散控制模块的设计中，采用DAT2数据线[位2]检测VDD、GND外的引脚，数据通过一对差分双绞线进行传输，通常用串行总线控制视觉物联网下的农业区域干旱自动调节系统设备的控制端口并对经过视觉分析模块的信息进行控制，由此实现农业区域干旱的自动调?
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本文编号：2756904
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