基于知识图谱和机器视觉的智慧草莓生产托管服务系统实践 .pdfVIP

农业工程技术（温室园艺）

DOI:10.16815/j.cnki.11-5436/s.2021.04.002

基于知识图谱和机器视觉的

智慧草莓生产托管服务系统实践*

11**23111

林森，郭文忠，郑建锋，肖丽娟，文朝武，张宇，龙洁花

（1.北京农业智能装备技术研究中心，北京100097；2.中国农业大学，北京100083；3.天津绿色世界现代农业有限公司，天津301800）

|摘要|草莓是国内广泛种植的重要经济作物，针对单栋温室草莓种植，文章通过人工智能技术将种植者经验

和模型系统相结合，并利用这套技术方案建立了一套基于知识推理和视觉信息识别的设施草莓智慧管控决策

方法，在此基础上开发了一款草莓智慧管控云托管服务系统，其托管功能包括环境管控托管、水肥管控托管、

数据分析托管和环境监测等。

草莓是中国广泛种植的重要经济作物之一，等4个部分（图1）。

在国内大部分地区均有种植，是帮助农民草莓生长模型

增收致富的重要作物。目前草莓种植多为设施栽

培，与传统露地栽培草莓的方式相比，设施栽培不同品种的草莓植株的生长特性不同，同一

更有利于草莓的生长及生产，由于其对草莓生产品种在不同的环境下的生长特征也不同。为了能

具有一定的优势，因此设施草莓被大力推广，并够清楚直观地表示草莓植株在一定条件下的生长

[1-2]状况，可以将草莓植株的生长过程用图形的方式

被广泛应用到草莓的实际生产中。但是，草

莓种植多为单体设施栽培，种植技术为传统的小表示出来。

农方式，技术落后，种植经验缺乏，针对这种现草莓生长模型图包含了植株生长时间、株高

状，笔者采用人工智能技术将种植者经验和模型（叶柄长）、茎粗、叶片长、叶片宽、叶片数、

系统相结合，并通过这种技术方案建立了一套基叶片展开时间、开花时间、果实膨大时间、开始

于知识推理和视觉信息识别的设施草莓智慧管控采收时间和采收结束时间。通过生长模型图可以

决策方法，在此基础上开发了一款草莓智慧管控很方便地分析草莓营养生长和生殖生长的过程，

云服务托管系统。更好地理解草莓在不同环境下的生长行为。通过

决策方法对比视觉识别的植株生长状态与草莓生长模型，

得到作物生长偏差，进一步根据生长偏差通过知

采用知识图谱技术将种植者经验和模型系识图谱决策系统调整设定值。

统相结合，首先要将种植者经验、环境数据和

专家经验知识图谱模型系统温室控制

草莓图像识别数据标准化，建立标准化的草莓

种植知识结构和知识库；然后采用知识推理的

方法结合草莓种植水肥模型和温室气候模型建

立设施草莓智慧种植决策方法，该技术方案包

括草莓植株生长模型、基于多特征融合的草莓作物反

馈系统

生长状态识别算法、基于知识图谱的草莓智慧温室环境作物图像数据

管理决策方法、草莓智慧管控云服务托管系统图1基于知识图谱的草莓种植智慧管控决策系统

Copyright©博看网温室园艺17