隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和視覺技術(shù)的發(fā)展,，農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人的應(yīng)用已逐漸成為了智慧農(nóng)業(yè)的新趨勢，通過機(jī)器視覺技術(shù)對農(nóng)作物進(jìn)行自動檢測和識別已成為采摘機(jī)器人設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)之一,，這決定了機(jī)器人的采摘效果和農(nóng)場的經(jīng)濟(jì)效率,。目前市面上最常見的是基于單片機(jī)開發(fā)的自動采摘機(jī)器人，但是隨著人工智能的快速發(fā)展,，通過建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基于大量圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練的識別方法成為新一代智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展必不可缺的硬性條件,。

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智慧農(nóng)業(yè)

作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人升級芯片的選擇，F(xiàn)PGA實時高速采集功能,，搭配ARM端高性能處理系統(tǒng)搭建機(jī)器人自動識別采摘系統(tǒng)不為是最優(yōu)的選擇,。Xilinx公司的Zynq 7000 系列的芯片作為控制器，既可以完成機(jī)器視覺算法,，又可以實現(xiàn)對機(jī)器人的控制程序,。此外,，F(xiàn)PGA特有的并行處理能力可同時對多個目標(biāo)進(jìn)行識別采摘，提高了采摘效率,；在此期間,，可以通過優(yōu)化算法和訓(xùn)練學(xué)習(xí)圖像數(shù)據(jù)，對果實好壞進(jìn)行分揀,。

農(nóng)產(chǎn)品識別系統(tǒng)的工作流程可分為以下幾個步驟：

(1) 攝像頭采集圖像,，將圖像信息通過串口發(fā)送到FPGA，預(yù)處理圖像數(shù)據(jù),。

(2) 調(diào)用ZYNQ芯片的識別算法程序包 ,，識別農(nóng)產(chǎn)品的種類，成熟度,，大小等相關(guān)信息,。

(3) 通過網(wǎng)絡(luò)、多媒體接口把相應(yīng)的農(nóng)產(chǎn)品信息顯示在觸摸屏和云端,，實時監(jiān)控畫面并記錄采摘信息,。

(4) 在通過FPGA和軟件的協(xié)調(diào)下，對圖像中水果坐標(biāo)信息進(jìn)行計算,，控制電機(jī)運轉(zhuǎn)機(jī)械臂對成熟果實進(jìn)行采摘操作,。

基于Zynq 7000系列FPGA農(nóng)業(yè)生產(chǎn)識別系統(tǒng)流程框架圖

隨著農(nóng)業(yè)升級硬件需求的不斷增加，米爾電子基于Xilinx Zynq 7000系列7Z010/7Z020處理器,，設(shè)計了一款簡單易開發(fā)的單板Z-turn Board,，大容量存儲設(shè)計，支持系統(tǒng)長期數(shù)據(jù)存儲,；擁有豐富的接口,，攝像頭接口，HDMI顯示接口,，LCD 接口,，可連接高清觸摸屏幕，顯示各類數(shù)據(jù)信息,，實現(xiàn)就地監(jiān)控和農(nóng)作物實時管理,；擁有千兆網(wǎng)口和CAN，PMOD,，豐富的I/O等數(shù)據(jù)通訊接口,，可輕松應(yīng)對各類場景下的多種功能需求。并且該單板支持PYNQ設(shè)計平臺,，設(shè)計人員可以通過Python語言和庫,，利用Zynq中融合可編程邏輯和微處理器的優(yōu)勢來快速構(gòu)建更強(qiáng)大的嵌入式系統(tǒng)。

米爾基于Xilinx -7Z010/20單板

附基于Xilinx -7Z010/20處理的MYS--7Z010/20單板資料：

SOC：Xilinx Zynq-7010/20 高性能雙核ARM Cortex-A9處理系統(tǒng)（PS）,，F(xiàn)PGA架構(gòu)：可編程邏輯單元 XC7Z010（28K,，約43萬邏輯門 ）XC7Z020（85K,，約1.3M邏輯門）。

系統(tǒng)內(nèi)存：1GB DDR3 SDRAM（512MB*2）,、

存儲：QSPI 默認(rèn)16MB,，TF CARD槽（支持外部啟動）

網(wǎng)絡(luò)：一路千兆網(wǎng)口

視頻：HDMI接口

USB：USB HOST*2

JTAG：1路PS/PL復(fù)用 JTAG接口（進(jìn)行編程調(diào)試下載）

供電：5V/0.5A

為了開發(fā)的多樣性，米爾還為Z-turn Board設(shè)計出專屬Z-turn IO cape,，擴(kuò)展了Z-turn 的普通IO,，ADC，LCD,，攝像頭接口等,，能搭配更多的外設(shè)模組共同使用。大大擴(kuò)展了開發(fā)場景,。

Z-turn+Z-turn IO Cape

關(guān)于米爾電子,，專注嵌入式處理器模塊設(shè)計和研發(fā),，是領(lǐng)先的嵌入式處理器模組廠商,。米爾電子在嵌入式領(lǐng)域具有20年的行業(yè)技術(shù)經(jīng)驗，為客戶提供專業(yè)的ARM工業(yè)控制板,、ARM開發(fā)板,、ARM核心板、ARM開發(fā)工具,、充電樁計費控制單元及充電控制板等產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù),。此外，米爾電子還可通過涵蓋眾多ARM處理器及操作系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)提供定制設(shè)計解決方案,，通過專業(yè)且高效率服務(wù)幫助客戶加速產(chǎn)品上市進(jìn)程,。

更多信息可以來這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<