所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：自主研发基于Pixhawk飞控并搭载多光谱相机、可见光相机和热红外相机的多种无人机遥感监测系统。多旋翼多光谱航拍系统载重1.5 kg、续航时间15 min；固定翼无人机载重500 g、续航时间40 min；固定翼垂直起降无人机载重1 kg，续航时间30 min，采集的图像分辨率达到厘米级。作物需水地面无线传感器网络及精准灌溉系统：开发了土壤水分无线传感器网络实时监测系统、地面和喷灌机机载的热红外实时测温无线传感器网络系统、中心支轴式喷灌机变量喷洒技术及系统、变量灌溉处方图生成软件及灌溉决策支持系统等。作物需水无人机遥感诊断模型及软件：利用无人机多光谱监测图像，结合点多次大田实验结果，构建监测农田土壤含水率的方法—波段系数法，无人机遥感数据与土壤含水率相关系数达0.7，对陕西杨凌汇承果业基地、聚良农场等地进行了诊断应用。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：研发了电动拖拉机重心纵向调节技术、无需额外配重的作业模式等一系列先进的电动拖拉机技术体系与模式，在陕西省杨凌示范区进行试验与示范应用。研究的“无需额外配重的作业模式”通过使用电动拖拉机的动力电池等效拖拉机原有配重，简化电动拖拉机结构降低成本；研究的“电动拖拉机重心纵向调节技术”利用动力电池位置自动调整的方法进行电动拖拉机重心自动、实时、精准调节，保证电动拖拉机作业的稳定性和牵引性能。课题关键技术示范实现犁耕作业质量提升15%，节能50%以上。重心可调型电动拖拉机在满足传统燃油型拖拉机行驶速度、牵引效率等性能的基础上，同时具有维修保养方便和地区适应性强的优点，特别是在温室和小地块农田等环境下具有良好的作业效果。该技术在提高农业现代化水平、实现节能降本增效的同时，对提升耕作质量和电动拖拉机经济性能、缓解耕作土壤环境恶化和生态环境恶化有重要推动作用。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：智慧植物云仓是创新型高技术系统农业智能装备，由西北农林科技大学机电、园艺、生命、食品等学科平台及食用菌中心联合研发推出，是智慧农业关键技术、农业智能装备和现代植物工厂融合的前瞻性科研成果，云仓体系充分结合数字和精准农业科研成果，应用先进的模块化植物工厂设计制造和管理技术系统，具备智慧、高效、灵活组织、超低能耗、超高产出以及绿色有机等方面的特色和领先性，实现了优质高产的同时，最大程度减少了设施和人工的投入、提高了产出品质和生产效率、降低了生产能耗和废气排放，是植物工厂技术系统提升的重要途径和发展方向之一。相对传统设施化植物工厂，智慧云仓分布式植物工厂前期一次性可投资降低45%左右、土地节约70%、生产能耗费用降低58%左右、员工数量减少70%左右、工厂化生产寿命稳定期提高50%左右，同时实现了全年连续生产、根据需求即时更换种植品种，实现产品免洗、免霾、高价值和零农残的基本要求。西农大智慧植物云仓是新时代设施农业理念创新和技术引领型农业智能装备，是具备自主知识产权的一种高度智能模块化、集约分布式的移动植物和食用菌工厂。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：节能日光温室或连栋智能温室均可，智慧农业物联网自动控制解决方案，采用手机APP及电脑应用软件，配合可视物联网专用摄像机及日光型传感控制器，可实时监测农业现场传感器数据，如温湿度、光照度，土壤水分，CO2浓度及现场实时图像，并可对现场的执行器进行远程自动控制，如卷帘、通风、补光、喷滴灌等。双向控制，综合传感器（温度湿度光照度）、雨雪传感器、CO2浓度、土壤水分、土壤温度、EC值等。各种传感器数据2秒钟刷新一次，各执行器响应时间小于0.5秒钟。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：该成果在应用上属于智慧农业——果品智能识别领域，在技术上属于AI领域中基于深度学习的轻量化无损目标检测的最新研究之一。针对现有水果图像识别系统一般只识别到“属”或“类”，细粒度识别的产品少，且前期预处理步骤较复杂，我们通过改进现有的目标检测模型YOLOv5，提出一种适合细粒度图像的快速且精确的轻量级果脸识别模型，构建了一种针对猕猴桃品种和产地的细粒度模型及数据集，开发了一个着眼于真实场景下的细粒度、轻量级、易落地的果脸识别与定位系统，在提高分类速度方面形成突破。本项目研究成果可应用于果品无损溯源、果品采后分级分类处理、无人超市水果自助销售等方面，具有极大的应用前景，在节约人力资源、提高效率的农业果品应用中具有良好的推广价值及社会经济效益。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：本项目在技术上属于SLAM（同时定位与地图构建）机器人领域，在应用上属于智慧农业田间场景数字化与识别定位领域。目前三维重建算法以，精度较好的采集数据过程较为复杂，而实时算法需要GPU加速，复杂度较高、，且应用范围主要为光照条件良好、地面较光滑的室内场景，而对于田间场景这样受光照影响强烈、环境中含有较多不确定因素，其重建过程复杂、效果精度较差。针对激光雷达数字化无法适应田间快速、精准机器人定位问题，我们结合深度传感器及智能小车开发了基于ORBSLAM2的低成本、高效率田间作物三维场景实时重建系统。解决了：田间复杂农作物场景的高质量稠密地图三维重建，支持单目、双目、RGB-D等多种模式，在系统失效后能够迅速重定位。本项目研究成果可用于农业田间导航、机器人采摘、农业元宇宙，具有极大的应用前景、良好的推广应用价值及社会经济效益。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：该技术通过探究不同光和营养液耦合对番茄生长、产量及品质的影响，不同LED光质和营养液对芹菜生长、产量、品质及光合特性的影响，不同光周期与光质对番茄和辣椒苗的影响，弱光LED补光灯的频率和占空对生菜生长和光合特性的影响，LED不同占空比对生菜生长、产量、品质及光合特性的影响，暗期红光打断对黄瓜幼苗形态及生理特性的影响，LED连续光和不同频率间歇光对黄瓜幼苗生长及光合特性的影响，观察各蔬菜的生长状况，对蔬菜品质进行调控。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：针对现有设施果蔬采摘机器人面临的作业性能较弱问题，如：采后损伤率高、工作效率低、灵巧性不佳等，开展易损果蔬的人工采收行为抓握技能机理研究对研发性能优良的仿生采收机械，进而提高鲜食果蔬采收技术水平具有重要的指导意义。在中央高校基本科研业务费专项资金、陕西省留学回国人员择优资助计划、陕西省重点研发计划等项目支撑下，经过近5年的持续协同攻关，揭示了人手的灵巧性抓握机理与机器人两指稳定性抓握准则。通过人体测量学与统计学方法分析，研究发现人类双手能够实现多种抓握采摘模式的灵巧性操作取决于人手各指节的尺寸、自由度和运动范围以及人手各指节尺寸之间的比例。番茄采摘时人手常用的抓握类型包含四种：强力手掌-拇指外展、强力手掌-拇指内收、强力指面-拇指外展和精密捏，其中强力手掌-拇指外展使用频率最高，约占43%；采摘抓握类型的选择依赖于果实尺寸与部分人体参数：身高、前臂长、手长与中指长。3—27岁人群拇食指的抓握能力与年龄、性别、指长比与指长和紧密相关；拇食指强力握的稳定性概率与果实尺寸与重量、拇指与食指周长、跨度紧密相关，且可通过Logistic二元回归模型预测。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：本项目采用PYBoard微控制器作为主控单元，通过热脉冲采集优化电路和24位高精度A/D（ADS1256）实现了热脉冲采集和存储。通过Python软件和PYQt5、Numpy和Math库，对最大无量纲温差（MDTD）和土壤热平衡原理进行GUI上位机编程。实现了数据下载和相关参数计算功能。以土壤水通量功能为例，通过该传感器试验对比了系统测算值和实际值，两者具有很好的线性度，经线性拟合后，相关性系数R²达到0.9639，均方根误差RMSE达到0.0134%，相对分析误差RPD值达到4.55，表明系统具有很好的水流通量测量能力。该项目是与美国Iowa State University（ISU）的Robert Horton教授团队和Utah State University大学Scott Jone教授团队合作研发的，该系统目前是国际上最先进行土壤多参数测量的传感器系统。其科学应用和市场推广潜力巨大。该项目硬件部分曾获得过中国“互联网+”大学生创新创业大赛陕西赛区省级银奖。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：专利（ZL 2021 1 1265965.X），本发明公开了一种基于新型三维分数阶离散混沌映射的图像加密方法，利用离散分数阶微积分，提出了一种新的分数阶三维离散混沌映射(FQLM)，此外，用数值方法讨论了分数阶差分中的混沌行为。分别给出了分岔图、最大李雅普诺夫指数图和相图。将离散分数映射转换成算法，并应用于信息安全的彩色图像加密。本发明优势是可广泛用于信息隐藏领域、应用范围广、投资条件低、预期经济效益好，该发明已经授权了国家发明专利。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：本发明提供了一种基于分数阶Kawakami映射的水印方法，属于信息安全技术领域，包括：将秘密信息转换为二进制代码；利用分数阶Kawakami映射对秘密信息进行加密；将加密后的秘密信息利用直方图平移法，隐藏在载体图像中。本发明提供的基于分数阶Kawakami映射的水印方法采用分数阶Kawakami映射为衬底，首先利用分数阶Kawakami映射对秘密信息进行置乱后加密，再利用直方图平移法隐藏秘密信息，该加密方法的密钥空间较整数阶Kawakami映射更大。通过加密能够有效抵抗选择明文攻击、已知明文攻击、差分攻击抵抗力很差，提高信息隐藏算法的安全性，增强信息隐藏算法的密钥空间。本发明优势是可广泛用于信息隐藏领域、应用范围广、投资条件低、预期经济效益好，该发明已经授权了国家发明专利。

所属分类：电子信息产业

所属单位：西北农林科技大学

成果简介：本发明公开了一种基于新型二维分数阶离散混沌映射的图像加密方法，利用离散分数阶微积分，提出了一种新的分数阶二维三角函数组合离散混沌映射（2D-TFCDM），此外，用数值方法讨论了分数阶差分中的混沌行为。分别给出了分岔图、最大李雅普诺夫指数图和相图。将离散分数映射转换成算法，并应用于信息安全的彩色图像加密。本图像加密算法可用于保护农业信息数据，对农业信息的发展起到了支撑作用。首次提出了一种新型图像加密方法，并且算法密钥空间大，鲁棒性高，具有推广价值。本算法密钥空间大小为10的93次方，可以抵抗穷举攻击，统计共计，差分攻击，选择明文和已知明文攻击。