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基于实时机器视觉的果实计数系统

作品简介:

本作品设计了一套基于“无人车数据采集+计算机端处理”的果实计数系统,以低成本、高效能的方式解决传统果实计数中人工效率低、误差大的问题。系统硬件核心采用ESP32-S3芯片和OV2640摄像头,无人车在果园内实时采集果实图像数据,通过无线通信传输至计算机端处理。软件部分结合YOLOv8目标检测算法和ByteTrack目标追踪算法,精准实现果实检测与实时计数,并通过直观界面实时展示结果。本系统具备实时性强、成本低、适应性广等特点,可扩展至其他农业场景(如果实状态分析、病虫害监测等),为果园管理和现代农业智能化发展提供了创新解决方案。

主要创新点:

本系统采用“无人车数据采集+计算机端处理”的分布式架构设计,有效降低了无人车的硬件算力需求和成本,同时显著提升了续航时间。通过优化YOLOv8检测算法和ByteTrack追踪算法,系统实现了高精度的果实检测与计数,在复杂光照、果实遮挡等条件下依然具备良好的鲁棒性。以ESP32-S3芯片和OV2640摄像头为核心,结合Wi-Fi通信模块,系统能够高效、稳定地完成果实数据的采集与传输。此外,模块化设计赋予系统高度的灵活性和扩展性,不仅支持多种果实计数任务,还可扩展至病虫害检测、果实成熟度分析等农业场景,为智慧农业的多元化应用提供了强有力的技术支持。

技术关键和主要技术指标:

本系统采用轻量化的分布式架构,通过无人车采集图像数据,计算机端完成高性能图像处理与结果展示。硬件设计以ESP32-S3芯片为核心,搭载低功耗、高性能的OV2640摄像头,负责田间果实图像采集与无线传输。数据通过Wi-Fi模块传输,采用点对点通信模式,保障数据实时传输的稳定性和低延迟。算法方面,结合YOLOv8目标检测算法和ByteTrack目标追踪算法,利用迁移学习和数据增强技术,提升系统在复杂环境中的检测与计数精度,同时通过模型剪枝与量化优化,确保在普通计算机上的实时运行能力。用户界面设计直观简洁,实时展示果实数量、分布数据及动态变化,为果园管理提供精准决策支持。模块化设计确保硬件和算法可灵活调整,支持扩展至其他果实或农业场景,展现了系统的广泛适用性和高扩展性。

推广应用价值:

推广价值方面,为果园管理提供了一种精准、高效的果实计数解决方案。系统以低成本硬件为基础,结合先进的视觉算法,不仅显著提升了果实检测与计数的精度,还降低了设备成本和运行能耗,特别适合中小型果园的应用需求。模块化设计使系统具备高度的灵活性和可扩展性,不仅支持果实计数,还可扩展至病虫害监测、果实成熟度分析等智能农业场景,为果园管理的多样化需求提供技术支撑。

作品视频:


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