宋怀波
- 作品数：149 被引量：683H指数：16
- 供职机构：西北农林科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学电子电信文化科学更多>>
- 利用Kalman滤波和Hungarian算法的多目标奶牛嘴部跟踪及反刍监测被引量：5
- 2021年
- 针对奶牛养殖场复杂环境下多目标奶牛嘴部自动跟踪及反刍监测困难的情况,该研究提出了一种基于嘴部区域跟踪的多目标奶牛反刍行为智能监测方法。在YOLOv4模型识别奶牛嘴部上下颚区域的基础上,以Kalman滤波和Hungarian算法跟踪上颚区域,并对同一奶牛目标的上颚和下颚区域进行关联匹配获取嘴部咀嚼曲线,以此获取反刍相关信息,从而实现多目标奶牛个体的嘴部跟踪和反刍行为监测;为解决奶牛快速摆头运动和棚舍栏杆遮挡引发奶牛标号变化的问题,提出未匹配跟踪框保持及扩大的方法。采集并选择实际养殖场环境下的反刍奶牛视频66段,对其中58段视频采取分帧操作得到图像,制作YOLOv4模型数据集,以其余8段视频验证跟踪方法和反刍行为判定方法的有效性。试验结果表明,YOLOv4模型对奶牛嘴部上颚、下颚区域的识别准确率分别为93.92%和92.46%;改进的跟踪算法可实现复杂环境下多目标奶牛嘴部区域的稳定跟踪,且有效解决了栏杆遮挡、快速摆头运动造成的奶牛标号变化现象,上下颚匹配率平均为99.89%,跟踪速度平均为31.85帧/s;由反刍行为判定方法获取的咀嚼次数正确率的平均值为96.93%,反刍时长误差的平均值为1.48 s。该研究可为实际养殖中多目标奶牛反刍行为的智能监测和分析提供参考,也可供其他群体动物运动部位的跟踪和行为监测借鉴。
- 毛燕茹牛童王鹏宋怀波何东健
- 关键词：奶牛反刍行为多目标跟踪
- 一种新型火车行李安放装置
- 本发明提出了一种新型火车行李安放装置，该装置包括车厢壁、第一连杆、下弹簧、第一曲轴、第二连杆、第二曲轴、上弹簧、连接杆、支撑臂、行李底座、把手；所述车厢壁上部安装行李底座，底座上分别固定第一连杆、第二连杆及支撑臂，第一连...
- 张阳姜子荣杨浩东时韵涵石富磊黄俊华曾鹏博宋怀波
- 文献传递
- 融合K-means聚类分割算法与凸壳原理的遮挡苹果目标识别与定位方法被引量：10
- 2019年
- 自然场景下苹果目标的精确识别与定位是智慧农业信息感知与获取领域的重要内容。为了解决自然场景下苹果目标识别与定位易受枝叶遮挡的问题,在K-means聚类分割算法的基础上,提出了基于凸壳原理的目标识别算法,并与基于去伪轮廓的目标识别算法和全轮廓拟合目标识别算法作了对比。基于凸壳原理的目标识别算法利用了苹果近似圆形的形状特性,结合K-means算法与最大类间方差算法将果实与背景分离,由凸壳原理得到果实目标的凸壳多边形,对凸壳多边形进行圆拟合,标定出果实位置。为验证算法有效性,对自然场景下的157幅苹果图像进行了测试,基于凸壳原理的目标识别算法、基于去伪轮廓的目标识别方法和全轮廓拟合目标识别方法的重叠率均值分别为83.7%、79.5%和70.3%,假阳性率均值分别为2.9%、1.7%和1.2%,假阴性率均值分别为16.3%、20.5%和29.7%。结果表明,与上面两种对比算法相比较,基于凸壳原理的目标识别算法识别效果更好且无识别错误的情况,该算法可为自然环境下的果实识别与分割问题提供借鉴与参考。
- 江梅孙飒爽何东健宋怀波
- 关键词：遮挡目标K-MEANS聚类算法
- 移动代理技术在UMTS系统中的应用
- 2003年
- 移动代理技术在移动智能网中的应用,是目前移动通信领域研究的热点之一。虚拟归属环境概念的提出为在第三代移动通信系统中应用移动代理技术提供了可能。本文在重点介绍移动代理技术的基础上,阐述了移动代理技术在第三代移动通信系统UNTS中的应用:首先必须构造一个分布式的移动代理环境(DAE),再实现基于移动代理技术的虚拟归属环境,从而完成出入呼叫处理。
- 毛期俭黄帮明宋怀波
- 关键词：移动代理技术UMTS系统移动智能网移动通信服务质量UMTS系统
- 基于部分亲和场的行走奶牛骨架提取模型被引量：7
- 2020年
- 在奶牛关键点预测的基础上,通过点、线重构奶牛骨架结构,可为奶牛跛行检测、发情行为分析、运动量估测等提供重要参考。本研究基于部分亲和场,以养殖场监控摄像头拍摄的视频为原始数据,使用1600幅图像训练了奶牛骨架提取模型,实现了奶牛站立、行走状态下关键点信息和部分亲和场信息的预测,并通过最优匹配连接对奶牛骨架结构进行准确提取。为了验证该模型的性能,采用包含干扰因素的100幅单目标奶牛和100幅双目标奶牛图像进行了测试。结果表明,该模型对单目标行走奶牛骨架提取的置信度为78.90%,双目标行走奶牛骨架提取的置信度较单目标下降了10.96个百分点。计算了不同关键点相似性(Object keypoint similarity,OKS)下的模型准确率,当OKS为0.75时,骨架提取准确率为93.40%,召回率为94.20%,说明该模型具有较高的准确率。该方法可以提取视频中奶牛骨架,在无遮挡时具有高置信度和低漏检率,当遮挡严重时置信度有所下降。该模型的单目标和双目标图像帧处理速度分别为3.30、3.20 f/s,基本相同。本研究可为多目标奶牛骨架提取提供参考。
- 宋怀波李振宇吕帅朝尚钰莹
- 关键词：奶牛
- 基于小区域字符模板匹配的金属标牌字符串识别被引量：9
- 2007年
- 提出了一种基于小区域的快速模板匹配算法,实现了一行标牌字符串的识别,在利用投影法求得字符所在位置以后制作被匹配图像数组以及模板,然后进行识别。由于算法只对存在字符的区域进行小范围匹配,省去了在整幅图像上搜索无关数据信息的过程,与传统的模板匹配算法相比显著降低了算法的运行时间,能够满足图像匹配即时性的需要。
- 宋怀波路长厚王富春
- 关键词：字符识别
- 一种新的复杂区域孔洞填充算法被引量：7
- 2006年
- 在图形、图像处理及图形与图像的转换中,填充算法是一种十分重要的基本算法。尤其是在CAD软件中,常常需要在特定的区域内填充图案。为了降低填充算法的复杂程度,提出了一种快速复杂区域的填充算法,采用图像标记的方法并利用M ATLAB的相关函数快速寻找填充区域,与种子填充算法和扫描线填充算法相比,该算法无须对区域进行复杂的运算,显著降低了算法的复杂程度。实验证明,算法易于编程实现,运行速度快,并且可以填充包含任意多孔洞的复杂连通区域,具有很强的抗干扰能力。
- 宋怀波路长厚王富春
- 关键词：孔洞MATLAB
- 一种鸡蛋自动收集入盘系统
- 本发明涉及一种鸡蛋自动收集入盘系统，包括导蛋槽（2）、大传送带（3）、电机（4）、调向斜轨（6）、托盘（8）、传感器（9）和调向传送带（10）；大传送带（3）设置在鸡舍（1）下方，导蛋槽（2）设置在鸡舍（1）和大传送带（...
- 刘利史颖刚郭强郭育喆任晓磊李易辰罗太银陈军崔永杰赵继政龙燕靳红玲胡国田宋怀波
- 文献传递
- 基于自适应无参核密度估计算法的运动奶牛目标检测被引量：9
- 2019年
- 复杂养殖环境下运动奶牛目标的准确检测是奶牛跛行、发情等运动行为感知的基础。针对现有方法多采用参数化模型实现运动奶牛目标检测的缺陷,提出了一种无参核密度估计背景建模方法。该方法根据各像素的历史样本估计像素的概率模型,针对历史样本信息中冗杂信息导致模型复杂度过高的问题,采用关键帧检测技术剔除样本中的冗余信息以降低算法的复杂度,并实现了在小样本下核函数对遥远历史帧图像信息的获取,从而提高了检测精度。针对检测目标轮廓缺失的问题,结合三帧差法进一步实现了运动目标的完整提取。为了验证本算法的有效性,对不同环境和干扰下的运动奶牛视频样本进行了试验,并与高斯混合模型(Gaussian mixture model,GMM)和核密度估计模型(Kernel density estimation,KDE)方法进行了对比。试验结果表明,本文算法平均前景正检率为95. 65%,比高斯混合模型提高了15. 56个百分点,比核密度估计模型提高了10. 56个百分点。同时,本文算法平均实时性指标为1. 11,基本可以实现运动奶牛目标的实时、准确检测,该研究结果可为奶牛跛行疾病的预防、诊断以及奶牛运动行为的精确感知提供参考。
- 宋怀波阴旭强吴頔华姜波何东健
- 关键词：奶牛目标检测核密度估计视频分析
- 偏心切割式苹果采摘装置设计与试验被引量：4
- 2020年
- 苹果采摘是苹果生产作业中最耗时费力的环节,实现苹果快速采摘是现代化采摘作业的重要途径。本研究设计的偏心切割式苹果采摘装置主要由偏心式采摘头、可拆卸伸缩杆和缓冲下落通道3部分构成:偏心式采摘头采用刀片偏心旋转实现果柄的切割;伸缩杆采用可拆卸设计,实现不同高度苹果的采摘;缓冲下落通道采用内置缓冲布条的布制通道构成,以防止苹果在跌落过程中的损伤。在西北农林科技大学北校区园艺场随机选择5棵苹果树进行了采摘性能田间采摘试验,共采摘苹果150个。试验结果表明:该装置的采摘成功率为92.00%,苹果采摘受损率平均为4.70%。该苹果采摘装置的设计与试验为其它同类型的水果采摘装置的设计与改进提供了参考,有利于提升辅助人工的水果采摘装备研发水平。
- 宋怀波张阳张阳石富磊
- 关键词：苹果采摘校核
