物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器視覺(jué)在奶牛精準(zhǔn)養(yǎng)殖中的研究及應(yīng)用

第1章精準(zhǔn)養(yǎng)殖中奶牛個(gè)體信息監(jiān)測(cè)研究001
1.1奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)001
1.1.1奶牛發(fā)情人工監(jiān)測(cè)001
1.1.2奶牛發(fā)情自動(dòng)監(jiān)測(cè)002
1.2奶牛行為監(jiān)測(cè)003
1.2.1奶牛采食行為監(jiān)測(cè)003
1.2.2奶牛反芻行為監(jiān)測(cè)003
1.3奶牛健康監(jiān)測(cè)004
1.3.1奶牛生理健康監(jiān)測(cè)004
1.3.2奶牛情緒健康監(jiān)測(cè)004
1.4奶牛個(gè)體識(shí)別005
小結(jié)006
參考文獻(xiàn)007

第2章物聯(lián)網(wǎng)中嵌入式Web服務(wù)器設(shè)計(jì)010
2.1引言010
2.2嵌入式Web服務(wù)器硬件設(shè)計(jì)015
2.2.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)015
2.2.2硬件選型015
2.2.3硬件系統(tǒng)構(gòu)建019
2.3RTL8019AS驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)024
2.3.1單片機(jī)編譯器Keil024
2.3.2網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序024
2.3.3以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀格式026
2.3.4RTL8019AS網(wǎng)卡的初始化027
2.3.5幀接收過(guò)程028
2.3.6幀發(fā)送過(guò)程030
2.4μIP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)031
2.4.1TCP/IP協(xié)議031
2.4.2μIP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)035
2.4.3系統(tǒng)主程序的實(shí)現(xiàn)041
2.5嵌入式Web服務(wù)器的測(cè)試044
2.5.1調(diào)試的軟硬件環(huán)境044
2.5.2嵌入式Web服務(wù)器系統(tǒng)測(cè)試045
小結(jié)047
參考文獻(xiàn)048

第3章精準(zhǔn)養(yǎng)殖中奶牛體溫檢測(cè)研究051
3.1奶牛體溫051
3.2奶牛體溫檢測(cè)方法052
3.3奶牛體溫檢測(cè)部位053
小結(jié)055
參考文獻(xiàn)056

第4章基于物聯(lián)網(wǎng)的奶牛體溫實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)058
4.1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)058
4.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)059
4.2.1STM32控制電路059
4.2.2測(cè)溫電路059
4.2.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)軟件設(shè)計(jì)062
4.3.1溫度采集終端軟件設(shè)計(jì)062
4.3.2移動(dòng)平臺(tái)APP軟件設(shè)計(jì)063
4.4系統(tǒng)功能測(cè)試063
小結(jié)065
參考文獻(xiàn)065

第5章精準(zhǔn)養(yǎng)殖中奶牛發(fā)情監(jiān)測(cè)研究066
5.1奶牛發(fā)情066
5.2奶牛發(fā)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(fā)情監(jiān)測(cè)方法068
小結(jié)074
參考文獻(xiàn)075

第6章奶牛陰道植入式電阻傳感器與無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)077
6.1引言077
6.2奶牛陰道電阻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)079
6.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析079
6.2.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案079
6.3奶牛陰道電阻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)080
6.3.1奶牛陰道植入式電阻傳感器設(shè)計(jì)080
6.3.2終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)083
6.3.3無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)085
6.3.4終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器封裝實(shí)現(xiàn)085
6.3.5終端節(jié)點(diǎn)奶牛尾部固定及應(yīng)激分析086
6.4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)088
6.4.1系統(tǒng)工作流程088
6.4.2上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)088
6.4.3發(fā)情預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)090
6.5試驗(yàn)與結(jié)果分析090
6.5.1電阻測(cè)量準(zhǔn)確性試驗(yàn)090
6.5.2電阻測(cè)量穩(wěn)定性試驗(yàn)092
6.5.3系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)093
6.5.4終端節(jié)點(diǎn)能量可用性試驗(yàn)094
小結(jié)095
參考文獻(xiàn)095

第7章基于物聯(lián)網(wǎng)和云端的奶牛發(fā)情體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)098
7.1引言098
7.2奶牛體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)100
7.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析100
7.2.2體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能100
7.3奶牛體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)101
7.3.1發(fā)情體征采集節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)101
7.3.2ZigBee無(wú)線模塊102
7.3.3體溫采集模塊102
7.3.4運(yùn)動(dòng)量采集模塊103
7.3.5采集節(jié)點(diǎn)電源模塊104
7.3.6發(fā)情體征接收終端設(shè)計(jì)104
7.3.7STM32控制器105
7.3.8RS485現(xiàn)場(chǎng)總線105
7.4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)105
7.4.1下位機(jī)體征采集軟件設(shè)計(jì)105
7.4.2上位機(jī)發(fā)情體征監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)106
7.4.3微信開(kāi)放平臺(tái)設(shè)計(jì)106
7.5系統(tǒng)測(cè)試與奶牛發(fā)情預(yù)測(cè)108
7.5.1溫度測(cè)量準(zhǔn)確性試驗(yàn)108
7.5.2網(wǎng)絡(luò)丟包率測(cè)試109
7.5.3遠(yuǎn)程上位機(jī)和移動(dòng)平臺(tái)測(cè)試110
7.5.4手機(jī)微信客戶端測(cè)試112
小結(jié)112
參考文獻(xiàn)112

第8章雙域分解的復(fù)雜環(huán)境下奶牛監(jiān)測(cè)圖像增強(qiáng)算法研究114
8.1引言114
8.2圖像增強(qiáng)概述115
8.3奶牛監(jiān)測(cè)圖像分析116
8.4雙域分解的圖像增強(qiáng)算法118
8.4.1雙域?yàn)V波模型118
8.4.2高頻降噪與增強(qiáng)模型119
8.4.3低頻圖像去霧與增強(qiáng)模型121
8.4.4算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程123
8.5試驗(yàn)結(jié)果與分析124
8.5.1試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)及參數(shù)選取124
8.5.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)分類(lèi)125
8.5.3主客觀評(píng)價(jià)與分析125
8.5.4綜合測(cè)試與分析139
小結(jié)144
參考文獻(xiàn)145

第9章基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的奶牛發(fā)情行為識(shí)別研究148
9.1引言148
9.2供試數(shù)據(jù)149
9.2.1視頻樣本獲取149
9.2.2視頻處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)151
9.2.3樣本數(shù)據(jù)集構(gòu)建152
9.3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型153
9.3.1卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述154
9.3.2卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)155
9.3.3卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)157
9.4奶牛發(fā)情識(shí)別CNN模型構(gòu)建157
9.5奶牛發(fā)情行為識(shí)別結(jié)果及分析159
9.5.1試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)159
9.5.2網(wǎng)絡(luò)模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)160
9.5.3特征圖分析161
9.5.4識(shí)別結(jié)果分析161
小結(jié)163
參考文獻(xiàn)163

第10章基于ZigBee和Android的牛舍環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)166
10.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能166
10.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)167
10.2.1STM32控制器167
10.2.2溫濕度采集電路設(shè)計(jì)167
10.2.3光照度采集電路設(shè)計(jì)167
10.2.4有害氣體采集電路設(shè)計(jì)168
10.2.5無(wú)線模塊169
10.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)169
10.3.1采集終端軟件設(shè)計(jì)169
10.3.2PC機(jī)端服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)169
10.3.3Android手機(jī)端軟件設(shè)計(jì)170
10.4系統(tǒng)測(cè)試171
小結(jié)171
參考文獻(xiàn)172

第11章奶牛發(fā)情爬跨行為無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)173
11.1奶牛發(fā)情爬跨行為173
11.2爬跨壓力無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)173
11.2.1壓力監(jiān)測(cè)傳感器設(shè)計(jì)174
11.2.2模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì)175
11.2.3無(wú)線通信模塊設(shè)計(jì)176
11.2.4溫濕度采集模塊設(shè)計(jì)176
11.2.5供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)176
11.2.6系統(tǒng)硬件實(shí)物177
11.3爬跨壓力無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)177
11.3.1系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)177
11.3.2壓力采集程序設(shè)計(jì)178
11.3.3手機(jī)APP壓力監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)178
11.4系統(tǒng)測(cè)試179
小結(jié)180
參考文獻(xiàn)180