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

第1章精準(zhǔn)養(yǎng)殖中奶牛個體信息監(jiān)測研究001
1.1奶牛發(fā)情監(jiān)測001
1.1.1奶牛發(fā)情人工監(jiān)測001
1.1.2奶牛發(fā)情自動監(jiān)測002
1.2奶牛行為監(jiān)測003
1.2.1奶牛采食行為監(jiān)測003
1.2.2奶牛反芻行為監(jiān)測003
1.3奶牛健康監(jiān)測004
1.3.1奶牛生理健康監(jiān)測004
1.3.2奶牛情緒健康監(jiān)測004
1.4奶牛個體識別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幀接收過程028
2.3.6幀發(fā)送過程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(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測溫電路059
4.2.3無線網(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移動平臺APP軟件設(shè)計(jì)063
4.4系統(tǒng)功能測試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線監(jiān)測系統(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電阻測量準(zhǔn)確性試驗(yàn)090
6.5.2電阻測量穩(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)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)098
7.1引言098
7.2奶牛體征監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能100
7.3奶牛體征監(jiān)測系統(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無線模塊102
7.3.3體溫采集模塊102
7.3.4運(yùn)動量采集模塊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)測軟件設(shè)計(jì)106
7.4.3微信開放平臺設(shè)計(jì)106
7.5系統(tǒng)測試與奶牛發(fā)情預(yù)測108
7.5.1溫度測量準(zhǔn)確性試驗(yàn)108
7.5.2網(wǎng)絡(luò)丟包率測試109
7.5.3遠(yuǎn)程上位機(jī)和移動平臺測試110
7.5.4手機(jī)微信客戶端測試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)過程123
8.5試驗(yàn)結(jié)果與分析124
8.5.1試驗(yàn)測試平臺及參數(shù)選取124
8.5.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)分類125
8.5.3主客觀評價(jià)與分析125
8.5.4綜合測試與分析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)情識別CNN模型構(gòu)建157
9.5奶牛發(fā)情行為識別結(jié)果及分析159
9.5.1試驗(yàn)測試平臺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)情爬跨行為無線監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)173
11.1奶牛發(fā)情爬跨行為173
11.2爬跨壓力無線監(jiān)測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)173
11.2.1壓力監(jiān)測傳感器設(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爬跨壓力無線監(jiān)測系統(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)測設(shè)計(jì)178
11.4系統(tǒng)測試179
小結(jié)180
參考文獻(xiàn)180