RU2265989C2 - Method for regulating production of agricultural products - Google Patents

Method for regulating production of agricultural products Download PDF

Info

Publication number
RU2265989C2
RU2265989C2 RU2003136180/12A RU2003136180A RU2265989C2 RU 2265989 C2 RU2265989 C2 RU 2265989C2 RU 2003136180/12 A RU2003136180/12 A RU 2003136180/12A RU 2003136180 A RU2003136180 A RU 2003136180A RU 2265989 C2 RU2265989 C2 RU 2265989C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
agricultural
video
production
monitoring
digital
Prior art date
Application number
RU2003136180/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003136180A (en
Inventor
А.М. Башилов (RU)
А.М. Башилов
О.В. Покидов (RU)
О.В. Покидов
га А.А. Сорокот (RU)
А.А. Сорокотяга
С.В. Рукавишников (RU)
С.В. Рукавишников
тинский С.А. Коз (RU)
С.А. Козятинский
С.А. Башилов (RU)
С.А. Башилов
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
Priority to RU2003136180/12A priority Critical patent/RU2265989C2/en
Publication of RU2003136180A publication Critical patent/RU2003136180A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2265989C2 publication Critical patent/RU2265989C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

FIELD: agriculture, in particular, controlling of continuous production of agricultural products.
SUBSTANCE: method involves defining morphological features of agricultural products and providing regulation of production depending on defined morphological features, said procedure of defining morphological features being continuously performed in full volume at a number of production zones; providing continuous regulation of production in each individual zone at any instant upon detecting of deviations in morphological parameters caused by actions of technogenic or natural character. Method is based on video-digital monitoring and controlling of natural medium objects.
EFFECT: increased yield owing to improved coordination of operating technical means used for accomplishment of processes, reduced consumption of power and material sources, and increased combined agricultural, economy and technical efficiency.
14 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и обеспечивает совокупный агроэкотехнический результат эффективного управления непрерывностью производства агропродукции, взаимоадаптацию технологии и окружающей природной среды, увеличение количественного и улучшение качественного состава агропродукции. Может найти применение во всех регионах производства агропродукции, при комплексной автоматизации управления технологическими процессами возделывания, хранения и реализации агропродукции, преимущественно растениеводческой, в местах производства и потребления, в селекционных и семеноводческих системах воспроизводства агропродукции.The invention relates to agriculture and provides a cumulative agro-technical result of effective management of the continuity of production of agricultural products, the mutual adaptation of technology and the environment, increasing the quantitative and improving the qualitative composition of agricultural products. It can find application in all regions of agricultural production, with integrated automation of technological processes for the cultivation, storage and sale of agricultural products, mainly crop production, in places of production and consumption, in breeding and seed production systems for the reproduction of agricultural products.

Известны разнообразные технологии производства агропродукции, содержащие комплекс технических средств возделывания, хранения и реализации (см. например, Н.И. Верещагин, К.А. Пшеченков «Комплексная механизация возделывания, уборки и хранения картофеля». - М.: Колос, 1977, 352 с.). Недостатком этих технологий является отсутствие постоянного мониторинга и непрерывного управления качеством производства агропродукции.There are various technologies for the production of agricultural products containing a range of technical means of cultivating, storing and selling (see, for example, NI Vereshchagin, K. A. Pshenchenkov “Complex mechanization of cultivating, harvesting and storing potatoes.” - M .: Kolos, 1977, 352 p.). The disadvantage of these technologies is the lack of continuous monitoring and continuous quality management of agricultural production.

Известны способы и устройства контроля и управления качеством агропродукции, содержащие технологический процесс подготовки агропродукции, электронно-оптический контроль агропродукции, автоматическое сортирование агропродукции по качеству (см. например, Башилов A.M. «Автоматизация контроля качества картофеля, овощей и плодов». - Москва: ВО Агропромиздат, 1987, 197 с.). Недостатком этих способов является отсутствие регулирования непрерывностью производства агропродукции, нерегулярно и неполно ведется анализ изменений качества агропродукции по морфологическим признакам при воздействии техногенных и природных факторов, нет оперативного реагирования на ухудшение условий производства, на ликвидацию последствий, на восстановление нормального состояния производства.Known methods and devices for monitoring and controlling the quality of agricultural products, containing the technological process for preparing agricultural products, electron-optical control of agricultural products, automatic sorting of agricultural products by quality (see, for example, Bashilov AM “Automation of quality control of potatoes, vegetables and fruits.” - Moscow: VO Agropromizdat , 1987, 197 p.). The disadvantage of these methods is the lack of regulation of the continuity of production of agricultural products, the analysis of changes in the quality of agricultural products according to morphological characteristics under the influence of technogenic and natural factors is carried out irregularly and incompletely, there is no operational response to the deterioration of production conditions, to eliminate the consequences, to restore the normal state of production.

Из известных способов наиболее близкими по технической сущности к предлагаемому изобретению является линия товарной обработки картофеля (А.С. СССР №1789187, Бюллетень изобретений №3, 1993) и способ оптической сортировки плодов (А.С. СССР №1024126, Бюллетень изобретений №23, 1983) содержащие ряд технологических процессов, воздействующих на агропродукцию, оптическую систему контроля качества агропродукции по морфологическим признакам, электронную систему выбора оптимальных режимов автоматического регулирования качества агропродукции.Of the known methods, the closest in technical essence to the proposed invention is a line of commodity processing of potatoes (AS USSR No. 1789187, Bulletin of inventions No. 3, 1993) and a method for optical sorting of fruits (AS USSR No. 1024126, Bulletin of inventions No. 23 , 1983) containing a number of technological processes affecting agricultural products, an optical system for monitoring the quality of agricultural products according to morphological characteristics, an electronic system for selecting optimal modes for automatic control of the quality of agricultural products.

Недостатком этих изобретений является: ограниченные функциональные возможности электронно-оптических способов по регулированию технологическими процессами производства агропродукции из-за недостаточно полного и постоянного определения всевозможного разнообразия состояний и поведения объектов аграрного производства по пространственно-временным изменениям морфологических признаков сразу в нескольких зонах производства агропродукции и, как следствие, высокие затраты при недоборе и потерях урожая при низком качестве агропродукции. В них отсутствует непрерывное регулирование производством агропродукции, и оно не распространяется на зоны возделывания, хранения и реализации, а также не взаимосвязано с регулированием в зоне окружающей природной среды и в зоне регионального испытания генетических сортовых возможностей агропродукции.The disadvantage of these inventions is: the limited functionality of the electron-optical methods for regulating the technological processes of agricultural production due to the insufficiently complete and constant determination of the various varieties of conditions and behavior of agricultural production objects by spatio-temporal changes in morphological characters in several agricultural production zones at once and, as consequence, high costs in case of shortage and crop losses with low quality agricultural products and. They lack continuous regulation of the production of agricultural products, and it does not apply to areas of cultivation, storage and sale, and is not interconnected with regulation in the zone of the environment and in the zone of regional testing of genetic varietal capabilities of agricultural products.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей регулирования производства агропродукции за счет создания индивидуального непрерывного регулирования сразу в нескольких зонах производства агропродукции при полном объеме постоянно определяемых пространственно-временных изменений морфологических признаков объектов, включенных в аграрное производство.The objective of the invention is to expand the functionality of regulating the production of agricultural products by creating individual continuous regulation in several zones of agricultural production at once with the full amount of constantly determined spatio-temporal changes in the morphological features of objects included in agricultural production.

В результате использования предлагаемого изобретения повышаются общесистемный оптимизационный эффект и качество регулирования производства агропродукции. При каждой реализации технологии производства агропродукции последовательно возрастает и закрепляется производственный опыт, накапливаются новые знания по эффективному регулированию производства, обновляются технические средства реализации, интенсивно совершенствуются долгосрочная, среднесрочная и краткосрочная функция управления в результате обмена данными о морфологических изменениях объектов аграрного производства во взаимосвязанных зонах и в условиях единого информационного пространства (в течение длительного периода, но в реальном масштабе времени).As a result of the use of the invention, the system-wide optimization effect and the quality of regulation of agricultural production are increased. With each implementation of the agricultural production technology, production experience is consistently increasing and consolidating, new knowledge is accumulating on the effective regulation of production, technical means of implementation are updated, the long-term, medium-term and short-term management functions are intensively improved as a result of the exchange of data on morphological changes in agricultural production objects in interconnected zones and conditions of a single information space (for a long period, but in real time).

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагается новый способ регулирования производства агропродукции путем определения морфологических признаков объектов аграрного производства в полном объеме постоянно сразу в нескольких зонах производства, а регулирование предусматривается осуществлять для каждой зоны производства индивидуально непрерывно в любой момент времени при обнаружении отклонений морфологических параметров воздействиями техногенного и природного характера.The above technical result is achieved by the fact that a new method is proposed for regulating the production of agricultural products by determining the morphological features of agricultural production objects in full continuously at once in several production zones, and regulation is envisaged to be carried out individually for each production zone continuously at any time when deviations of morphological parameters are detected by influences technogenic and natural character.

Сущность изобретения поясняется фиг.1-14. На фиг.1 изображена структурная схема исполнения способа регулирования производства агропродукции. На фиг.2 изображена схема формирования зон, предопределяющих процесс регулирования производством агропродукции. На фиг.3 изображена схема способа регулирования при обнаружении нового качественного и количественного состава потока агропродукции. На фиг.4 изображена схема способа регулирования при установлении новых особенностей взаимодействия агротехнологии и природной среды. На фиг.5 изображена схема процесса регулирования при определении внутренних резервов эффективного использования комплекса технических средств и операторов исполнения агротехнологии. На фиг.6 изображен мобильный вариант устройства видеоцифрового мониторинга морфологических признаков агропродукции на селекционно-семеноводческих испытательных станциях.The invention is illustrated figure 1-14. Figure 1 shows a structural diagram of a method for regulating the production of agricultural products. Figure 2 shows a diagram of the formation of zones that predetermine the process of regulating the production of agricultural products. Figure 3 shows a diagram of a control method when detecting a new qualitative and quantitative composition of the flow of agricultural products. Figure 4 shows a diagram of a control method when establishing new features of the interaction of agricultural technology and the natural environment. Figure 5 shows a diagram of the regulatory process in determining the internal reserves for the effective use of a range of technical equipment and agricultural technology execution operators. Figure 6 shows a mobile version of a device for video-digital monitoring of morphological signs of agricultural production at selection and seed testing stations.

На фиг.7 изображен стационарно-лабораторный вариант видеоцифрового мониторинга морфологических признаков агропродукции на селекционно-семеноводческих испытательных станциях. На фиг.8 изображена схема формирования видеоцифрового описания морфологических признаков для сортовой идентификации агропродукции. На фиг.9 изображена схема реализации способа регулирования с помощью технических средств и операторов исполнения, мониторинга, адаптации, преобразования агротехнологии. На фиг.10 изображена основная блочная схема реализации видеоцифрового мониторинга морфологических признаков. На фиг.11 изображена основная блочная схема реализации видеоцифровой анимации изображений объектов и их морфологических признаков, полученных при проведении мониторинга. На фиг.12 приведена схема реализации телекоммуникационной передачи результатов мониторинга в компьютерный оперативно-диспетчерский комплекс. На фиг.13 приведена обобщенная структурная схема компьютерного оперативно-диспетчерского комплекса. На фиг.14 приведена обобщенная модель регулирования производством агропродукции.Figure 7 shows a stationary laboratory version of video-digital monitoring of morphological signs of agricultural production at selection and seed testing stations. On Fig shows a diagram of the formation of a digital video description of morphological characters for varietal identification of agricultural products. Figure 9 shows a diagram of the implementation of the regulatory method using technical means and operators of the execution, monitoring, adaptation, transformation of agricultural technology. Figure 10 shows the main block diagram of the implementation of video-digital monitoring of morphological characters. Figure 11 shows the main block diagram of the implementation of video-digital animation of images of objects and their morphological characteristics obtained during monitoring. On Fig shows a diagram of the implementation of telecommunication transfer of monitoring results to a computer operational dispatch complex. In Fig.13 shows a generalized structural diagram of a computer operational dispatch complex. On Fig shows a generalized model of regulation of agricultural production.

Способ реализации технологии производства агропродукции, кроме исполнения технологических процессов возделывания, хранения и реализации агропродукции, мониторинга и адаптации, предусматривает реализацию технологического процесса регулирования (преобразования) агротехнологии, охватывающего: взаимоадаптационные преобразования агротехнологии и природной среды; модернизационные преобразования комплекса технических средств мониторинга и исполнения агротехнологии; качественные и количественные преобразования состава агропродукции; системоорганизующие преобразования, связанные с обменом, накоплением и закреплением научных знаний и практического опыта. Структурная схема включения процесса регулирования производства агропродукции, построенная на принципах его прогрессивного развития и совершенствования, приведена на фиг.1. Блоками на ней показаны: 1 - объект аграрного производства в зоне «природная среда»; 2 - объект аграрного производства в зоне «агротехнология»; 3 - объект аграрного производства в зоне «агропродукция»; 4, 5, 6, 7 - соответственно технические средства мониторинга, исполнения, адаптации, преобразования; 8, 9, 10, 11 - соответственно, операторы мониторинга исполнения, адаптации, преобразования; 12 - средства связи; 13 - информационно-консультативная система.The method for implementing the agricultural production technology, in addition to the execution of technological processes for cultivating, storing and selling agricultural products, monitoring and adaptation, provides for the implementation of the technological process of regulation (transformation) of agricultural technology, covering: mutually adaptive transformations of agricultural technology and the natural environment; modernization transformations of a complex of technical means for monitoring and implementing agricultural technology; qualitative and quantitative transformations of the composition of agricultural products; Organizational transformations associated with the exchange, accumulation and consolidation of scientific knowledge and practical experience. The block diagram of the inclusion of the process of regulating the production of agricultural products, based on the principles of its progressive development and improvement, is shown in figure 1. The blocks on it show: 1 - the object of agricultural production in the zone "natural environment"; 2 - the object of agricultural production in the zone "agricultural technology"; 3 - the object of agricultural production in the zone "agricultural production"; 4, 5, 6, 7 - respectively, technical means of monitoring, execution, adaptation, transformation; 8, 9, 10, 11 - accordingly, operators of monitoring of performance, adaptation, transformation; 12 - communications; 13 - information and advisory system.

Для выполнения процесса преобразования формируют единый информационно-диспетчерский центр, обозначенный на схеме блоком 7, в котором через средства связи 12 осуществляют взаимодействие всех технических средств (4, 5, 6) и операторов (8, 9, 10, 11) технологии. Агротехнология 2 самодостаточна и замкнута «внутри», а также связана «извне» с информационно-советующей системой 13 агропромышленного предприятия. Процесс преобразования агротехнологии осуществляют после обнаружения отклонений морфологических параметров объектов агротехнологии воздействиями техногенного и природного характера.To perform the conversion process, a single information-dispatch center is formed, indicated in the diagram by block 7, in which, through communication means 12, all technical means (4, 5, 6) and technology operators (8, 9, 10, 11) interact. Agrotechnology 2 is self-sufficient and closed "inside", and is also connected "externally" with the information and advisory system 13 of the agricultural enterprise. The process of transformation of agricultural technology is carried out after detecting deviations of the morphological parameters of the objects of agricultural technology by the effects of technogenic and natural nature.

На фиг.2 приведена схема формирования зон производства, предопределяющих процесс регулирования: 14, 17 - зоны регулирования, предопределяющиеся особенностями реализации агротехнологии техническими средствами и операторами исполнения, соответственно при варианте реализации технологии и при испытании ее на селекционно-семеноводческой станции; 15, 18 - зоны регулирования, предопределяющиеся новым количественным и качественным составом агропродукции, соответственно при варианте реализации технологии и при испытании ее на селекционно-семеноводческой станции; 16, 19 - зоны регулирования, предопределяющиеся адаптационными процессами природной среды, соответственно при варианте реализации технологии и при испытании ее на селекционно-семеноводческой станции; 20, 21 - оперативно-диспетчерский комплекс соответственно при варианте реализации технологии и при испытании ее на селекционно-семеноводческой станции; 22 - блок сопоставления системных данных и средства телекоммуникации. Зоны, предопределяющие процесс регулирования, устанавливаются путем непрерывного мониторинга объектов агропродукции, агротехнологии и природной среды с помощью применения: средств технического зрения, средств распознавания многомерного зрительного образа и средств видеоцифровой анимации (визуализации) двухмерных или трехмерный изображений многомерного образа морфологических признаков на монитор оператора или передачи исполнительных команд на автоматическое управление техническими средствами реализации агротехнологии.Figure 2 shows a diagram of the formation of production zones that predetermine the regulatory process: 14, 17 - regulation zones, predetermined by the features of the implementation of agricultural technology by technical means and execution operators, respectively, when implementing the technology and when testing it at a selection and seed station; 15, 18 - regulation zones, predetermined by the new quantitative and qualitative composition of agricultural products, respectively, when implementing the technology and when testing it at a selection and seed-growing station; 16, 19 - regulation zones, predetermined by the adaptation processes of the natural environment, respectively, with the implementation of the technology and when testing it at a breeding and seed-growing station; 20, 21 - operational dispatching complex, respectively, with the implementation of the technology and when testing it at the selection and seed station; 22 is a block matching system data and telecommunications. Zones that predetermine the regulation process are established by continuous monitoring of agricultural products, agricultural technology and the environment using: technical vision tools, multidimensional visual recognition tools, and video-digital animation (visualization) tools for two-dimensional or three-dimensional images of multidimensional images of morphological characters to the operator’s monitor or transmission Executive teams for the automatic control of technical means for the implementation of agricultural technology.

На фиг.3 более подробно представлена схема технической реализации способа регулирования потоком агропродукции при условии обнаружения нового качественного и количественного состава по морфологическим признакам. На фиг.3 приведены: 23 - видеоцифровые камеры контроля качества агропродукции при приемке, хранении и реализации; 24 - блок управления сухой и мокрой очистки агропродукции (плодов, овощей); 25 - блок управления режимами хранения; 26 - блок управления исполнительным механизмом процесса сортирования; 27 - блок обработки видеоцифровых изображений и принятия команд управления; 28 - персональный компьютер для накопления и анализа информации, формирования исполнительно-преобразовательных программ.Figure 3 is a more detailed diagram of the technical implementation of the method of regulating the flow of agricultural products, provided that a new qualitative and quantitative composition is detected by morphological characteristics. Figure 3 shows: 23 - video-digital cameras controlling the quality of agricultural products during acceptance, storage and sale; 24 - control unit for dry and wet cleaning of agricultural products (fruits, vegetables); 25 - control unit storage modes; 26 - control unit actuator of the sorting process; 27 is a block for processing digital video images and accepting control commands; 28 - a personal computer for the accumulation and analysis of information, the formation of executive-conversion programs.

Процесс регулирования агротехнологии осуществляют после обнаружения нового количественного и качественного состава агропродукции путем: видеоцифрового мониторинга агропродукции в технологических процессах возделывания, хранения и реализации, с помощью средств технического зрения; последующей компьютерной обработки и анализа видеоцифровых изображений потока или объема агропродукции; установления, по результатам анализа видеоизображений, взаимосвязи качественного и количественного состава агропродукции между технологическими процессами; согласования функциональных, структурных и параметрических преобразований технологических процессов между собой или осуществления автоматического перераспределения (сортировки) агропродукции с помощью манипуляторов управляемых средствами технического зрения. Пример технической реализации по условию обнаружения нового качественного и количественного состава потока агропродукции охватывает технологические процессы приема, хранения и выгрузки агропродукции и может быть расширен по анологичному принципу в полевые технологические процессы и в технологические цеха подготовки, переработки, фасовки и товарной реализации до полного замкнутого и ежегодно возобновляемого агротехнологического цикла. Видеоцифровые камеры 23 осуществляют видеоцифровой мониторинг потока продукции в кузове автомобиля, в секции для хранения, на конвейере по морфологическим признакам (размер, форма, наличие дефектов, зона их распространения и др.). С помощью системного блока компьютера 27 осуществляют управление режимами работы камер (переключение камер на видеомонитор, регулирование продолжительности и темпа записи, выбор приоритета наблюдения по цветности и контрастности и другие операции), накопление и обработку видеоизображений 28, распознавание многомерных образов и анимацию управленческих решений на монитор оператора или передачу команд в блок автоматического управления сухой и мокрой очистки 24, режимов хранения 25, сортировки агропродукции 26. Преобразование технологии на данном участке заключается в том, что технологический процесс гибко перестраивается в зависимости от результатов видеоцифрового мониторинга потока продукции. Так, например, если поток продукции не загрязнен и не имеет инородных примесей, то его направляют мимо очистительных механизмов; если в составе потока продукции преобладают качественные объекты, то отделяют дефектные и наоборот; если размер дефекта более половины поверхности объекта, то его осматривают без вращения; если геометрические размеры не соответствуют требованиям потребителя, то поток продукции дополнительно сортируется.The process of regulation of agricultural technology is carried out after the discovery of a new quantitative and qualitative composition of agricultural products by: video-digital monitoring of agricultural products in the technological processes of cultivation, storage and sale, using technical vision tools; subsequent computer processing and analysis of video-digital images of the flow or volume of agricultural production; establishing, according to the results of the analysis of video images, the relationship of the qualitative and quantitative composition of agricultural products between technological processes; coordination of functional, structural and parametric transformations of technological processes with each other or automatic redistribution (sorting) of agricultural products using manipulators controlled by means of technical vision. An example of technical implementation on the condition that a new qualitative and quantitative composition of the flow of agricultural products is detected covers the technological processes for receiving, storing and unloading agricultural products and can be expanded in an analogous way to field technological processes and to technological workshops for preparing, processing, packing and marketing to fully closed and annually renewable agrotechnological cycle. Video-digital cameras 23 carry out video-digital monitoring of the product flow in the car body, in the storage section, on the conveyor according to morphological characteristics (size, shape, presence of defects, zone of their distribution, etc.). Using the system unit of computer 27, camera modes are controlled (switching cameras to a video monitor, adjusting recording duration and pace, monitoring priority by color and contrast, and other operations), accumulating and processing video images 28, recognizing multidimensional images, and animating management decisions on a monitor operator or sending commands to the automatic control unit for dry and wet cleaning 24, storage modes 25, sorting of agricultural products 26. Converting technology to annom site is that the process flexibly rearranged according to the results of monitoring video digital production flow. So, for example, if the product stream is not contaminated and has no foreign impurities, then it is directed past the cleaning mechanisms; if quality objects prevail in the product flow, then defective ones are separated and vice versa; if the size of the defect is more than half the surface of the object, then it is examined without rotation; if the geometric dimensions do not meet the requirements of the consumer, then the product flow is additionally sorted.

На фиг.4 более подробно представлена схема технической реализации способа регулирования производства по условию установления связей системного взаимодействия агротехнологии и природной среды. На фиг.4 изображено: 29 - объекты природной среды; 30 - объекты агротехнологии; 31 - объекты агропродукции; 32 - видеоцифровая камера мониторинга качества агропродукции по морфологическим признакам; 33 - видеоцифровая камера мониторинга по морфологическим признакам агротехнологических объектов; 34 - видеоцифровая камера мониторинга морфологических признаков объектов природной среды; 35 - телекоммуникационная спутниковая связь; 36 - телекоммуникационная радио-связь; 37 - телекоммуникационная сотовая связь; 38 - центр сбора, обработки и анализа видеоцифровой (мультимедийной) информации; 39 - операторы агротехнологии; 40 - передача команд управления на стационарное или мобильное техническое средство исполнения агротехнологии. Процесс регулирования агротехнологии осуществляют после установления новых особенностей системного взаимодействия объектов агротехнологии и объектов природной среды путем: выполнения видеоцифрового мониторинга агротехнологических процессов (объектов) и биоэкологических процессов (объектов) природной среды средствами технического зрения (видеоцифровыми камерами); формирования структурированной базы видеоизображений процессов (объектов) мониторинга в компьютере; анализа видеоизображений и установления взаимосвязи технико-технологических параметров агропроцессов с биоэкологическими параметрами процессов природной среды; сопоставления последующих и предыдущих системноорганизованных баз видеоизображений, образованных в результате многократного периодического мониторинга агротехнологических процессов и природной среды; при этом, если результат сопоставления повышает совокупный полезный эффект применения агротехнологии, то операторы преобразования производят функциональные, структурные и параметрические преобразования агротехнологических и биоэкологических процессов в направлении изменения энергресурсосбережения, продуктивности и качества агропродукциии. Пример технического воплощения способа регулирования производства по условию установления связей системного взаимодействия агротехнологии и природной среды охватывает несколько «вертикальных» уровней видеоцифрового мониторинга морфологических признаков: экологического 34, агротехнологического 33 и агропродукционного 32. Периодическое повторение дистанционных наблюдений позволяет следить за изменениями состояния почвенно-растительных покровов, за степенью поражения или угнетения региональных агроэкосистем, за уровнем антропогенного воздействия, за появлением зон экологического нарушения.Figure 4 is a more detailed diagram of the technical implementation of the method of regulating production under the condition of establishing links between the systemic interaction of agricultural technology and the natural environment. Figure 4 shows: 29 - objects of the natural environment; 30 - objects of agricultural technology; 31 - agricultural products; 32 - video-digital camera for monitoring the quality of agricultural products according to morphological characteristics; 33 - video-digital camera monitoring on morphological features of agrotechnological objects; 34 - video-digital camera for monitoring morphological features of environmental objects; 35 - telecommunication satellite communications; 36 - telecommunication radio communications; 37 - telecommunication cellular communication; 38 - center for the collection, processing and analysis of video-digital (multimedia) information; 39 - agricultural technology operators; 40 - transmission of control commands to a stationary or mobile technical means for the implementation of agricultural technology. The process of regulation of agricultural technology is carried out after the establishment of new features of the systemic interaction of agricultural technology objects and environmental objects by: video-digital monitoring of agrotechnological processes (objects) and bio-ecological processes (objects) of the natural environment by means of technical vision (video-digital cameras); formation of a structured database of video images of monitoring processes (objects) in a computer; analysis of video images and establishing the relationship of technical and technological parameters of agricultural processes with bio-environmental parameters of the processes of the natural environment; comparison of subsequent and previous systemically organized video image databases formed as a result of repeated periodic monitoring of agrotechnological processes and the natural environment; at the same time, if the comparison result increases the cumulative beneficial effect of applying agrotechnology, then the conversion operators perform functional, structural and parametric transformations of agrotechnological and bioecological processes in the direction of changing energy saving, productivity and quality of agricultural products. An example of the technical embodiment of a production control method under the condition of establishing a systematic interaction between agrotechnology and the environment encompasses several “vertical” levels of video-digital monitoring of morphological signs: ecological 34, agrotechnological 33 and agro-production 32. Periodic repetition of remote observations allows you to monitor changes in the state of land cover, the degree of defeat or oppression of regional agroecosystems, the level of anthropogenesis EXPOSURE, when a zone of ecological violations.

Через средства космической 35, радиотехнической 36 и сотовой 37 связи осуществляют компьютерное управление процессами мониторинга и приема видеоцифровых изображений в информационно-аналитический центр 38 для последующей обработки и передачи исполнительных и преобразовательных решений операторам 39 или техническим средствам 40 для адаптации технологических и экологических процессов. Наблюдения из космоса позволяют активно выявлять зоны деградации земель, эрозии, засоления, снижения плодородия. Указанные изменения фиксируются по данным дистанционного зондирования в видимой и ближней инфракрасной области спектра. Космические наблюдения, подкрепленные агротехнологическими и агропродукционными наземными наблюдениями, позволяют оперативно и достоверно устанавливать новые тенденции взаимодействия агротехнологии и природной среды, что обеспечивает своевременное или упреждающее исполнение преобразовательных действий, направленных на поддержание положительных и устранение отрицательных факторов. Так, например, если в результате видеоцифрового мониторинга происходит фиксация истощения плодородия земли, то агротехнологию преобразовывают из интенсивной в биологизированную; если в результате видеоцифрового мониторинга устанавливаются отрицательные экологические последствия, то агротехнологию преобразовывают в экологизированную путем устранения негативных элементов и включения компенсационных.Through space 35, radio 36 and cellular 37 communications, computer control of the processes of monitoring and receiving digital video images is carried out in the information-analytical center 38 for subsequent processing and transmission of executive and conversion solutions to operators 39 or technical means 40 for adapting technological and environmental processes. Observations from space allow us to actively identify areas of land degradation, erosion, salinization, and fertility decline. The indicated changes are recorded according to remote sensing data in the visible and near infrared spectral regions. Space observations, supported by agrotechnological and agro-production ground-based observations, allow us to quickly and reliably establish new trends in the interaction of agrotechnology and the natural environment, which ensures timely or proactive execution of transformative actions aimed at maintaining positive and eliminating negative factors. So, for example, if, as a result of video-digital monitoring, fixation of the depletion of the fertility of the earth occurs, then agricultural technology is converted from intensive to biologized; if as a result of video-digital monitoring negative environmental consequences are established, then the agricultural technology is transformed into green one by eliminating negative elements and including compensatory ones.

На фиг.5 более подробно представлена схема реализации способа регулирования производства по условиям определения внутренних резервов эффективного использования комплекса технических средств и операторов агротехнологии. На фиг.5 изображены: 41 - граница зоны возделывания агрокультуры; 42 - траектория кругового осмотра зоны возделывания подвижной видеоцифровой камерой; 43 - наблюдаемое техническое средство исполнения агротехнологии; 44 - переносной цифровой фотоаппарат; 45 - новые технические средства.Figure 5 presents in more detail a diagram of the implementation of the method of regulating production according to the conditions for determining the internal reserves for the effective use of a range of technical equipment and operators of agricultural technology. Figure 5 shows: 41 - the border of the agricultural cultivation zone; 42 — trajectory of a circular inspection of the cultivation zone with a movable digital video camera; 43 - the observed technical means of agricultural technology; 44 - portable digital camera; 45 - new technical means.

Процесс системного преобразования агротехнологии осуществляют после определения внутренних материальных и энергетических резервов эффективного использования комплекса технических средств и операторов технологии, путем: видеоцифрового мониторинга морфологических признаков технических средств и тестирования операторов технологии производства агропродукции; анализа видеоизображений и определения энергоресурсотрудозатратных объектов; сопоставления их с аналогичными техническими средствами и операторами другой технологии; последующего исключения затратных (с потерями энергии и ошибочными действиями) технических средств и операторов агротехнологии и включения более эффективных. Пример технического воплощения реализации способа регулирования производства по условию определения внутренних резервов эффективного использования комплекса технических средств и операторов агротехнологии охватывает внутренние уровни организации технологии производства агропродукции. Для увеличения информативности внутритехнологического мониторинга осуществляют динамическое сближение с объектом наблюдения, используя круговой 42 последовательный осмотр зоны возделывания 41 с помощью подвижной видиоцифровой камеры 33 и режим индивидуального наблюдения объекта 43 с помощью переносного цифрового фотоаппарата 44. Для реализации видеоцифрового мониторинга используется оптический вариообьектив, корпус-футляр всепогодного наблюдения (в который помещена видеоцифровая камера), регулируемая чувствительность при сильной солнечной засветке или плохой освещенности, автоматический электронный затвор, таймер и многие другие приемы, режимы и параметры настройки видеоцифровых средств технического зрения. Наиболее приемлемым видом связи при данном зональном способе наблюдения, когда расстояние от подвижной видеокамеры 33 до оперативно-диспетчерского центра 38 находится в радиусе до 50 км, является сотовая связь 36. Отслеживаемая видеоцифровая информация накладывается на геоинформационную электронную карту, протокол событий ведется в реальном времени, формируется огромный видеоархив с возможностью покадрового или ускоренного просмотра (отката) видео в прямом и обратном направлении и синхронной голосовой записи или графического текста. Дождь, плохая освещенность, тени, качающиеся растения устраняются автоматически. Движение камеры и объекта наблюдения осуществляется с помощью автоматического детектора движения.The process of systemic transformation of agricultural technology is carried out after determining the internal material and energy reserves of the effective use of a range of technical means and technology operators, by: video-digital monitoring of morphological features of technical means and testing operators of agricultural production technology; analysis of video images and determination of energy-resource-labor-consuming objects; comparing them with similar technical means and operators of another technology; the subsequent exclusion of costly (with energy losses and erroneous actions) technical means and operators of agricultural technology and the inclusion of more effective ones. An example of a technical embodiment of the implementation of a method for regulating production under the condition of determining the internal reserves for the effective use of a complex of technical equipment and agricultural technology operators covers the internal levels of organization of agricultural production technology. To increase the informativeness of intra-technological monitoring, a dynamic approach is made to the observation object using a circular 42 sequential inspection of the cultivation zone 41 using a movable video-digital camera 33 and individual observation of the object 43 using a portable digital camera 44. An optical zoom lens and a case are used to implement digital video monitoring. all-weather surveillance (in which the digital video camera is placed), adjustable sensitivity with strong lnechnoy illumination and low light, automatic electronic shutter, timer, and many other methods, modes and settings of video digital means vision. The most acceptable form of communication with this zonal monitoring method, when the distance from the mobile video camera 33 to the operational dispatch center 38 is within a radius of 50 km, is cellular communication 36. The monitored video-digital information is superimposed on the geographic information electronic map, the event log is kept in real time, a huge video archive is formed with the possibility of frame-by-frame or accelerated viewing (rollback) of video in the forward and reverse direction and synchronous voice recording or graphic text. Rain, poor lighting, shadows, swaying plants are eliminated automatically. The movement of the camera and the object of observation is carried out using an automatic motion detector.

В результате анализа видеоцифрового архива выявляются основные технико-технологические недостатки, ошибки и промахи, которые в последующем учитываются при проектировании новой техники или при обучении операторов технологии. Так, например, если в результате работы сельскохозяйственного агрегата по данным видеоцифрового мониторинга устанавливается значительная повреждаемость полевых культур, то результаты видеонаблюдений передаются для проектирования новой, более совершенной техники 45; если скрытая, первоначальная фаза развития болезней растений своевременно выявляется в результате видеоцифрового мониторинга, то соответственно корректируюся сроки обработки агрокультур ядохимикатами или элементами питания.As a result of the analysis of the video-digital archive, the main technical and technological shortcomings, errors and mistakes are revealed, which are subsequently taken into account when designing new equipment or when training technology operators. So, for example, if as a result of the operation of an agricultural unit, according to video-digital monitoring, significant damage to field crops is established, the results of video surveillance are transmitted for the design of new, more advanced equipment 45; if the latent, initial phase of the development of plant diseases is detected in a timely manner as a result of video-digital monitoring, then the terms for processing agricultural crops with pesticides or nutrients are adjusted accordingly.

На фиг.6, 7, 8 более подробно представлена схема реализации способа регулирования производства по условию несоответствия результатов практической реализации агротехнологии и испытываемой на региональных селекционно-семеноводческих станциях в следующем порядке: записывают с помощью видеоцифрового мониторинга совокупность преобразовательно-исполнительных действий практически реализуемой технологии и передают через телекоммуникационные средства связи в сервер компьютера информационно-советующей системы агропромышленного комплекса; запрашивают и получают по интерактивной связи аналогичную совокупность преобразовательно-исполнительных действий при испытании идентичных сортов (видов) агропродукции на региональных селекционно-семеноводческих станциях; сопоставляют две совокупности преобразовательно-исполнительных действий по результатам мониторинга энергоресурсо-затрат, продуктивности и качества агропродукции (определяемых по изменениям морфологических признаков), и, если они не сходятся по условиям адекватности, то производят замену или обновление сорта (вида) агропродукции, введение или исключение агротехнологических процессов (операций, приемов), обновление технических средств, устранение или компенсацию отрицательных природных воздействий - для повышения эффективности реализации агротехнологии и удовлетворения потребителя качественным и количественным составом агропродукции. Пример технического воплощения способа регулирования производства по условию несоответствия ее результатов с испытываемой агротехнологией или другой реализацией агротехнологии во многом аналогичен приведенному на фиг.3-5. Отличительной особенностью испытаний агротехнологии на селекционно-семеноводческих станциях является более тщательное, достоверное описание сортовых характеристик семян на текстурном (морфологическом) уровне видеоцифрового мониторинга и расширение информационного потока видеоцифрового мониторинга в ультрафиолетовой и инфракрасной области оптического спектра. Для этого используются новые средства получения изображений с помощью видеосканеров и видеоцифровых аппаратов высокого пространственного и спектрального разрешения. На фиг.6 и 7 приведены варианты использования видеоцифровой техники на селекционно-семеноводческой станции при испытании новых сортов агропродукции. На фиг.6 приведены: 46 - приспособление для установки видеоцифровой камеры; 47 - подвижная тележка; 48 - кабель связи; 49 -миникомпьютер. На фиг.7 приведены: 50 - крышка сканера; 51 - лист растения (картофеля); 52 - прозрачная пластина сканера; 53 - механизм перемещения сканирующей фотоматричной линейки.Figures 6, 7, 8 show in more detail a diagram of the implementation of a production control method according to the discrepancy between the results of the practical implementation of agricultural technology and tested at regional selection and seed-growing stations in the following order: a set of conversion-executive actions of a practically implemented technology are recorded using video-digital monitoring and transmitted through telecommunication means to the computer server of the information and advisory system of the agro-industrial complex and; request and receive via interactive communication a similar set of transformative and executive actions when testing identical varieties (types) of agricultural products at regional selection and seed-growing stations; compare two sets of transformative and executive actions based on the results of monitoring energy and resource costs, productivity and quality of agricultural products (determined by changes in morphological characteristics), and if they do not meet the conditions of adequacy, they replace or update the variety (type) of agricultural products, introduce or exclude agrotechnological processes (operations, techniques), updating of technical means, elimination or compensation of negative natural impacts - to increase the effectiveness of real tion agricultural technology and customer satisfaction qualitative and quantitative composition of agricultural products. An example of a technical embodiment of a method for regulating production under the condition that its results do not comply with the tested agrotechnology or another implementation of agrotechnology is largely similar to that shown in FIGS. 3-5. A distinctive feature of agricultural technology tests at breeding and seed-growing stations is a more thorough, reliable description of the varietal characteristics of seeds at the texture (morphological) level of video-digital monitoring and the expansion of the information flow of video-digital monitoring in the ultraviolet and infrared regions of the optical spectrum. For this, new means of obtaining images using video scanners and video-digital devices of high spatial and spectral resolution are used. Figures 6 and 7 show the use of video-digital technology at a breeding and seed-growing station when testing new varieties of agricultural products. Figure 6 shows: 46 - a device for installing a digital video camera; 47 - movable trolley; 48 - communication cable; 49 is a minicomputer. Figure 7 shows: 50 - scanner cover; 51 - leaf of a plant (potato); 52 - a transparent plate of the scanner; 53 - mechanism for moving the scanning photomatrix ruler.

На фиг.8 приведен алгоритм описания морфологического образа при сортовой идентификации и сертификации семян агрокультуры. Сопоставление двух систем данных, практически реализуемой технологии и испытываемой, осуществляют с помощью специальных компьютерных программ методом равенства, сходства, подобия, аналогии, ассоциации и прецедента. Например, если обьект «похож» на уже известный, то его поведение «сходно» с поведением прототипа. Такие процедуры обеспечивают определение цели, отбор ценной информации, прогнозирование поведения и тенденций развития агротехнологии.Fig. 8 shows the algorithm for describing the morphological image in case of varietal identification and certification of agricultural seeds. Comparison of two data systems, a practically implemented technology and tested, is carried out using special computer programs by the method of equality, similarity, similarity, analogy, association and precedent. For example, if an object is “similar” to an already known one, then its behavior is “similar” to that of the prototype. Such procedures provide the definition of goals, the selection of valuable information, forecasting the behavior and development trends of agricultural technology.

На фиг.9 приведена схема реализации способа системного регулирования производства, в которой отображено: 55 - условная граница селекционно-испытательной станции (вверху) и агротехнологической зоны прктически реализуемой технологии производства агропродукции (внизу), 56 - видеоцифровая система сортовой идентификации, 57 - видеоцифровая система сертификации семян, 58 - компьютер, 59 - оператор, 60 - телефон-модем, 61 - радио-модем, 62 - приемник глобальной позиционной связи (GPS), 63 - спутник GPS, 64 - аэросъемка, 65 - компьютерное управление процессом возделывания агропродукции, 66 - компьютерное управление процессом хранения агропродукции, 67 - компьютерное управление процессом реализации агропродукции, 68 - локальная компьютерная сеть, 69 - видеотренажер, 70 - логический программируемый контроллер, 71 - датчики контроля микроклиматических режимов, 72 - цифровой фотоаппарат, 73 - видеосканер, 74 - электроприводное устройство, 75 - механизированное техническое средство, 76 - видеоцифровая камера, 77 - телевизионная камера, 78 - электромеханическое устройство технологического процесса, 79 - промышленная видеоцифровая камера, 80 - конвейер технологического процесса сортирования. Средства технического зрения (56, 57, 72, 73, 76, 77, 79) осуществляют видеоцифровой мониторинг объектов природной среды, агротехнологии и агропродукции. Компьютерный оперативно-диспетчерский комплекс 20 и 21, осуществляет анализ наблюдаемых видеоцифровых динамических изображений и анимацию (визуализацию) изображений объектов мониторинга природной среды, агротехнологии и агропродукции. Операторы преобразования 59 осуществляют после видеоцифрового мониторинга агрообьектов и анимации их видеоцифровых изображений обнаружение условий преобразования и обучение на компьютерных тренажерах 68 и мультимедийных средствах операторов исполнения, мониторинга и адаптации агротехнологии по комплексу исполнительных и преобразовательных действий. Средства телекоммуникационной связи (60, 61, 62, 68), осуществляют интерактивный и итеративный прем-передачу последовательности действий, принятых по результатам мониторинга и анимации, операторам или механизмам автоматизированного управления технологическими процессами производства агропродукции (74, 78), биоэкологическими процессами природной среды 75 и процессами перераспределения (сортировки) агропродукции 80. Пример реализации показывает взаимосвязь основных технических средств мониторинга и управления внутри практически реализуемой агротехнологии и внутри селекционно-семеноводческого центра, а также их совместное удаленное взаимодействие. Выбор средств технического зрения осуществляется оператором в зависимости от приоритета решаемой агропроизводственной задачи путем активизации одних и игнорирования других мониторинговых или управленческих процедур. Так, например, чтобы оценить густоту посадки агрокультур, используют мобильную видеокамеру; чтобы определить стадию и интенсивность распространения болезней и вредителей, устанавливают несколько камер длительного наблюдения; чтобы осуществить сортовую идентификацию, дополнительно используют переносной цифровой фотоаппарат или сканер.Figure 9 shows a diagram of the implementation of the systemic regulation of production, which shows: 55 - conditional border of the selection and testing station (above) and the agrotechnological zone of the practically implemented agricultural production technology (below), 56 - video-digital variety identification system, 57 - video-digital system seed certification, 58 - computer, 59 - operator, 60 - telephone modem, 61 - radio modem, 62 - global positional communications (GPS) receiver, 63 - GPS satellite, 64 - aerial survey, 65 - computer-controlled cultivation process agricultural products, 66 - computer control of the process of storing agricultural products, 67 - computer control of the process of selling agricultural products, 68 - local computer network, 69 - video simulator, 70 - logical programmable controller, 71 - microclimatic control sensors, 72 - digital camera, 73 - video scanner 74 - electric drive device, 75 - mechanized technical means, 76 - digital video camera, 77 - television camera, 78 - electromechanical process device, 79 - industrial video oic chamber 80 - conveyor sorting process. Means of technical vision (56, 57, 72, 73, 76, 77, 79) carry out video-digital monitoring of objects of the environment, agricultural technology and agricultural products. Computer-based dispatching complex 20 and 21, analyzes the observed video-digital dynamic images and animation (visualization) of images of objects of environmental monitoring, agricultural technology and agricultural production. Transformation operators 59 carry out, after video-digital monitoring of agro-objects and animation of their video-digital images, the detection of transformation conditions and training on computer simulators 68 and multimedia tools of the operators of the execution, monitoring and adaptation of agricultural technology according to a set of executive and conversion actions. Telecommunication facilities (60, 61, 62, 68), carry out interactive and iterative prem-transmission of the sequence of actions taken according to the results of monitoring and animation, to operators or mechanisms for automated control of technological processes of agricultural production (74, 78), bioecological processes of the natural environment 75 and processes of redistribution (sorting) of agricultural products 80. An example of implementation shows the interconnection of the main technical means of monitoring and control inside practically implemented agrotechnology and inside the selection and seed center, as well as their joint remote interaction. The choice of means of technical vision is carried out by the operator, depending on the priority of the agricultural task being solved by activating some and ignoring other monitoring or management procedures. So, for example, to assess the density of planting, use a mobile video camera; to determine the stage and intensity of the spread of diseases and pests, install several cameras for long-term observation; to carry out varietal identification, a portable digital camera or scanner is additionally used.

На фиг.10 приведена блочная схема реализации видеоцифрового мониторинга как основного технического средства для получения видеоизображений наблюдаемого объекта и его морфологических признаков. На фиг.10 обозначено: 81 - средство технического зрения, 82 - мобильное средство перемещения, 83 - окружающая среда объекта наблюдения, 84 - наблюдаемый обьект, 85 - видеоцифровое устройство, 86 - преобразователь изображения, 87 - модуль цифровой обработки изображения, 88 - программируемый логический контроллер, 89 - средство связи видеоцифрового устройства, 90 - средство связи оперативно-диспетчерского центра, 91 - видеоцифровое (мультимедийное) устройство удаленного наблюдения, 92 - микропроцессорная система, 93 - устройство наведения видеоцифрового устройства на наблюдаемый объект, 94 - устройство отображения визуальной (мультимедийной) информации, 95 - устройство документирования. Для реализации видеоцифрового мониторинга объектов природной среды, агротехнологии и агропродукции осуществляют: пространственное перемещение средств технического зрения 81 с помощью оператора или мобильного транспорта 82 по запрограммированной или случайной траектории, в границах расположения объектов мониторинга; нахождение местоположения объекта мониторинга, сближение с ним и установление местоположения средства технического зрения относительно объекта мониторинга; наведение 93 средства технического зрения 85 на восприятие информативных элементов найденного объекта; наблюдение информативных элементов в течение определенного времени; при этом в ходе реализации операций нахождения, наведения и наблюдения объекта мониторинга с помощью фотоматричного преобразователя 86 регистрируют видеоцифровые изображения (94, 95) в различных областях оптического спектра, захватывающие в поле зрения как обьект 84 (элемент) мониторинга, так и объекты его ближайшего окружения 83, и с помощью средств телекоммуникационной связи (89, 90) передают регистрируемые изображения в компьютерный оперативно-диспетчерский комплекс 21. Приведенный пример показывает основные самоорганизующие действия в процессе видеоцифрового мониторинга, такие как: перенос (нахождение) и концентрация внимания (наведение) видеоцифровых средств, захват (наблюдение) объекта в течение определенного периода времени, ориентированное восприятие не только интересуемого объекта, но его ближайшего окружения (фон, другие объекты).Figure 10 shows a block diagram of the implementation of video-digital monitoring as the main technical means for obtaining video images of the observed object and its morphological features. Figure 10 indicates: 81 - means of technical vision, 82 - mobile means of movement, 83 - environment of the object of observation, 84 - the observed object, 85 - video-digital device, 86 - image converter, 87 - digital image processing module, 88 - programmable logical controller, 89 - communication device of a video-digital device, 90 - communication device of an operational dispatch center, 91 - video-digital (multimedia) device for remote monitoring, 92 - microprocessor system, 93 - pointing device of a video-digital device of the object to the observed object, 94 - a device for displaying visual (multimedia) information, 95 - a documenting device. To implement video-digital monitoring of environmental objects, agricultural technology and agricultural products, the following are performed: spatial movement of technical vision equipment 81 with the help of an operator or mobile vehicle 82 along a programmed or random path within the boundaries of the location of the monitoring objects; finding the location of the monitoring object, approaching it and establishing the location of the means of vision relative to the monitoring object; guidance 93 means of technical vision 85 on the perception of informative elements of the found object; observation of informative elements for a certain time; at the same time, during the implementation of the operations of finding, pointing and observing the monitoring object using the photomatrix converter 86, video-digital images (94, 95) are recorded in various regions of the optical spectrum, capturing in the field of view both the monitoring object 84 (element) and its immediate surroundings 83, and using telecommunication means (89, 90) transmit the recorded images to the computer operational dispatch system 21. The above example shows the basic self-organizing actions in the process of video-digital monitoring, such as: transfer (finding) and concentration (guidance) of video-digital means, capture (observation) of an object for a certain period of time, oriented perception of not only the object of interest, but its immediate surroundings (background, other objects).

На фиг.11 приведена основная блочная схема реализации видеоцифровой анимации изображений объектов с морфологическими признаками, принятых на оперативно-диспетчерский комплекс от средств технического зрения. На фиг 11 в блочном виде изображены основные элементы и функциональные процедуры: 96 - архив видеоцифровых изображений, 97 - анализ видеоизображений, 98 - определение элементов распознаваемого объекта, 99 - описание распознаваемых образов, 100 - эталонные изображения, 101 - аутотренинг и обучение по распознаванию объектов, 102 - пространственно-временное отслеживание объекта наблюдения, 103 - мнемощит (экран), 104 - дисплей компьютера, 105 - механизм управления объектом наблюдения, 106 - объекты наблюдения, 107 - оператор. Для реализации видеоцифровой анимации изображений объектов мониторинга (природной среды, агротехнологии и агропродукции) осуществляют: прием в сервер компьютерного оперативно-диспетчерского комплекса 21 видеоцифровых изображений, поступающих от средств технического зрения (82, 91); структурированное размещение в архиве 96 сервера принятых изображений в соответствии с операциями, проведенными в процессе мониторинга; анализ 97 полученных видеоцифровых изображений и выделение информативных элементов изображения объекта мониторинга с помощью вычислительно-преобразовательных алгоритмов обработки изображений; количественное определение 98 морфологических признаков по текстурным, геометрическим, цветовым и спектальным параметрам выделенных информативных элементов изображения объекта мониторинга при сравнении с метрическими эталонными изображениями 100 объектов-образцов; многомерное описание 99 морфологического образа объекта мониторинга целелогической, алгебраической и статистической комбинацией количественно определенных информативных элементов изображения; отслеживание 102 динамических изменений многомерного морфологического образа объекта мониторинга в отношении других объектов мониторинга, в пространстве и времени; распознавание многомерных морфологических образов объектов мониторинга на классы в соответствии с условиями преобразования состава агропродукции, агротехнологии и природной среды; двухмерное или трехмерное отображение видеоцифрового многомерного образа объекта мониторинга на дисплей компьютера 104, мнемощит 103 оперативно-диспетчерского комплекса 21 или экран мультимедийного средства по иерархической схеме относительного взаимодействия объектов природной среды, агротехнологии и агропродукции; передают с помощью операторов 107 преобразования или средств автоматизации управленческие решения и команды к операторам исполнения, мониторинга и адаптации или механизмам управления 105 качественным и количественным составом агропродукции, агротехнологическими и биоэкологическими процессами. Приведенный пример показывает основные процедурные действия в процессе видеоцифровой анимации изображений, заключающиеся в том, что определение информативных параметров образа объекта мониторинга, многомерное описание образа объекта мониторинга и отслеживание динамических изменений системного образа объекта мониторинга осуществляют в зависимости от конкретных целей и задач, складывающихся в процессе реализации агротехнологии и устанавливаемых при аутотренинге и обучении.Figure 11 shows the main block diagram of the implementation of video-digital animation of images of objects with morphological features, taken to the operational dispatching complex from means of technical vision. In Fig. 11, the basic elements and functional procedures are depicted in block form: 96 — archive of video-digital images, 97 — analysis of video images, 98 — identification of elements of a recognizable object, 99 — description of recognizable images, 100 — reference images, 101 —auto-training and training in object recognition , 102 - spatio-temporal tracking of the observation object, 103 - multi-screen (screen), 104 - computer display, 105 - mechanism for controlling the monitoring object, 106 - monitoring objects, 107 - operator. To implement video-digital animation of images of monitoring objects (natural environment, agricultural technology and agricultural products), they carry out: reception of 21 video-digital images from the technical vision means in the server of the computer operational dispatching complex (82, 91); structured placement in the archive of 96 server of the received images in accordance with the operations carried out during the monitoring process; analysis of 97 received digital-video images and the selection of informative image elements of the monitoring object using computational-conversion image processing algorithms; quantitative determination of 98 morphological features according to the texture, geometric, color and spectral parameters of the selected informative image elements of the monitoring object when comparing with metric reference images of 100 sample objects; multidimensional description of the 99th morphological image of the monitoring object by a celogical, algebraic and statistical combination of quantitatively determined informative image elements; tracking 102 dynamic changes in the multidimensional morphological image of the monitoring object in relation to other monitoring objects, in space and time; recognition of multidimensional morphological images of monitoring objects into classes in accordance with the conditions for transforming the composition of agricultural products, agricultural technology and the natural environment; two-dimensional or three-dimensional display of a video-digital multidimensional image of a monitoring object on a computer display 104, mnemo-power 103 of an operational dispatching complex 21 or a screen of a multimedia tool according to a hierarchical diagram of the relative interaction of objects of the natural environment, agricultural technology and agricultural production; transmit, with the help of conversion operators 107 or automation tools, management decisions and commands to the execution, monitoring and adaptation operators or control mechanisms 105 of the qualitative and quantitative composition of agricultural products, agrotechnological and bioecological processes. The given example shows the main procedural actions in the process of video-digital animation of images, namely, the determination of the informative parameters of the image of the monitoring object, the multidimensional description of the image of the monitoring object and the tracking of dynamic changes in the system image of the monitoring object are carried out depending on the specific goals and objectives that arise during implementation agrotechnology and installed during auto-training and training.

На фиг.12 приведена схема реализации телекоммуникационной передачи результатов мониторинга в компьютерный оперативно-диспетчерский комплекс. На фиг.12 обозначено: 108 - телекоммуникационная связь средства технического зрения с диспетчерским центром, 109 - объекты мониторинга, 110 - цифровой фотоаппарат, 111 - видеосканер, 112 - фотокамера, 113 - видеокамера, 114 - карта флеш-памяти (записи изображений), 115 - подвижный агрегат, 116 - движущийся конвейер. Для реализации телекоммуникационной интерактивной и итеративной передачи результатов мониторинга объектов агротехнологии и анимации изображений этих объектов осуществляют следующие приемы: доставку пространственно удаленного объекта мониторинга 109 к средству технического зрения 110 и передачу оператором мониторинга на переносных компакт-дисках 114 видеоцифровые изображения объектов мониторинга в оперативно-диспетчерский пункт 21; перемещение средства технического зрения 113 с помощью оператора или мобильного агрегата 115 к объекту мониторинга и передачу через сотовую или космическую связь 108 видеоцифровых изображений объектов мониторинга в компьютерную сеть для анимации; перемещение объектов мониторинга на движущихся конвейерах 116 и передачу видеоцифровых изображений по интерфейсам связи 108 в сервер компьютера 21; в качестве средств технического зрения используют оптические сканеры 111 с монитором компьютера при мониторинге листьев растений и других плоских объектов, фотоцифровые аппараты с жидкокристаллическими дисплеями для мониторинга корнеклубнеплодов и других объемных объектов, сотовые телефоны со встроенной фотокамерой 113 для мониторинга удаленных объектов в полевых условиях, видеоцифровые камеры 112 с ноутбуком для мониторинга потока агропродукции и технологических процессов.On Fig shows a diagram of the implementation of telecommunication transfer of monitoring results to a computer operational dispatch complex. On Fig indicated: 108 - telecommunication means of technical vision with a dispatch center, 109 - monitoring objects, 110 - digital camera, 111 - video scanner, 112 - camera, 113 - video camera, 114 - flash memory card (image recording), 115 - moving unit, 116 - moving conveyor. To implement the telecommunication interactive and iterative transmission of the results of monitoring of agricultural technology objects and animation of images of these objects, the following methods are implemented: delivery of a spatially remote monitoring object 109 to the technical vision device 110 and transmission by the monitoring operator on portable CD-ROMs 114 video-digital images of the monitoring objects to the operational control center 21; moving the technical vision means 113 with the help of an operator or mobile unit 115 to the monitoring object and transmitting through digital or cellular communication 108 video-digital images of the monitoring objects to a computer network for animation; moving monitoring objects on moving conveyors 116 and transmitting digital video images via communication interfaces 108 to computer server 21; optical vision scanners 111 with a computer monitor are used as a means of technical vision when monitoring plant leaves and other flat objects, digital digital cameras with liquid crystal displays for monitoring root crops and other volumetric objects, cell phones with a built-in camera 113 for monitoring remote objects in the field, video digital cameras 112 with a laptop for monitoring the flow of agricultural products and technological processes.

Приведенный пример показывает основные виды телекоммуникационного обмена, возникающего в процессе интерактивной и итеративной передачи данных видеоцифрового мониторинга и анимации. Многопроцедурные действия на данном технико-технологическом уровне проявляются в выборе определенной цикличности обмена информацией, связанной с агротехнологическими часовыми, суточными, декадными, месячными, квартальными и годовыми ритмами производства агропродукции.The given example shows the main types of telecommunication exchange arising in the process of interactive and iterative transmission of video-digital monitoring and animation data. Multi-procedure actions at this technical and technological level are manifested in the choice of a certain cyclical exchange of information related to agrotechnological hourly, daily, ten-day, monthly, quarterly and annual rhythms of agricultural production.

На фиг.13 приведена структурная схема компьютерного оперативно-диспетчерского комплекса. На фиг.13 изображено: 117 - программно-аналитическое обеспечение компьютерного оперативно-диспетчерского комплекса, 118 - информационно-измерительный комплекс средств технического зрения для видеоцифрового мониторинга объектов наблюдения, 119 - учебно-справочная система программного обеспечения, 120 - модель самоорганизующейся реализации агротехнологии, 121 - тренажерно-обучающая система, 122 - средства видеоцифрового наблюдения, 123 - средства связи и обмена информацией, 124 - анимационные и мультимедийные средства. Обучение операторов агротехнологии осуществляют на основании обобщенной модели 120 регулирования производства агропродукции, с помощью учебно-справочной 119 и тренажерной систем 121 компьютерного мультимедийного экрана, представляющего иллюстративный материал видеоцифровыми изображениями 122 (кадрами) объектов мониторинга, видеофрагментами, видеообразами или видеоанимационными фильмами 124, а также предоставляющего возможность интерактивного 123 взаимодействия обучаемого с обобщенной моделью производства агропродукции.In Fig.13 shows a structural diagram of a computer operational dispatch complex. In Fig.13 shows: 117 - software and analytical support of a computer operational dispatch complex, 118 - information-measuring complex of technical vision tools for video-digital monitoring of observation objects, 119 - training and reference software system, 120 - model of self-organizing implementation of agricultural technology, 121 - training system, 122 - video-digital surveillance tools, 123 - communication and information exchange tools, 124 - animation and multimedia tools. The training of agricultural technology operators is carried out on the basis of a generalized model 120 for regulating the production of agricultural products, with the help of reference 119 and training systems 121 of a computer multimedia screen that presents illustrative material with digital video images 122 (frames) of monitoring objects, video clips, video images or video animation films 124, as well as providing the possibility of interactive 123 interaction of the student with a generalized model of agricultural production.

На фиг.14 приведена обобщенная модель регулирования производства агропродукции: 125 - реализация агротехнологии; 126 - комплекс технических средств и операторов исполнения агротехнологии; 127 - комплекс технических средств и операторов мониторинга и адаптации агротехнологии; 128 - комплекс технических средств и операторов системного познания и преобразования агротехнологии; 129, 130, 131 - технологические процессы; 132, 133, 134 - технические средства; 135, 136, 137- параметры и режимы; 138 - исключение объекта из технологии; 139 - включение объекта в технологию; 140 - разрыв связей (отношений) между объектами; 141 - образование связей между объектами; 142 - преобразование связей (перекомбинация) путем группового вращения вокруг узла связей (отношений). Модель регулирования производства - есть совокупность функционально, структурно и параметрически взаимосвязанных материальных объектов (технических средств и операторов), с эволюционно и целенаправленно изменяемой формой адаптивно-приспособительных и исполнительно-преобразовательных действий, реализация которых осуществляется на основе определенных условий и закономерностей, отражающих эффективное взаимосодействие материальных объектов (комплекса технических средств и операторов исполнения технологии, комплекса технических средств и операторов мониторинга, комплекса технических средств и операторов преобразования) в достижении практического результата, наиболее полно удовлетворяющего реальной потребности.On Fig shows a generalized model of regulation of agricultural production: 125 - the implementation of agricultural technology; 126 - a set of technical tools and operators for the implementation of agricultural technology; 127 - a set of technical tools and operators for monitoring and adaptation of agricultural technology; 128 - a set of technical tools and operators of system knowledge and transformation of agricultural technology; 129, 130, 131 - technological processes; 132, 133, 134 - technical means; 135, 136, 137 - parameters and modes; 138 - exclusion of an object from technology; 139 - inclusion of the object in the technology; 140 - breaking ties (relations) between objects; 141 - the formation of relations between objects; 142 - transformation of bonds (recombination) by group rotation around a node of relations (relations). The production regulation model is a set of functionally, structurally and parametrically interconnected material objects (technical means and operators), with an evolutionarily and purposefully changing form of adaptive-adaptive and executive-transformative actions, the implementation of which is carried out on the basis of certain conditions and patterns that reflect the effective interaction of material objects (a complex of technical means and operators of technology execution, a complex of technical COROLLARY and monitoring the operators of the technical means and the conversion operators) to achieve a practical result that best meets a real need.

Таким образом, применение способа регулирования производства агропродукции на основе видеоцифрового мониторинга и управления объектами природной среды, агротехнологии и агропродукции позволит ускорить взаимообмен информационных потоков, улучшить координацию работы технических средств исполнения технологии, повысить культуру производства, сократить затраты материальных и энергетических ресурсов, что даст возможность повысить урожайность, сохранность и безотходность реализации агропродукции. То есть получить наибольшую прибыль от аграрного производства при максимальной удовлетворенности потребителя.Thus, the application of the method of regulating the production of agricultural products based on video-digital monitoring and environmental management, agricultural technology and agricultural products will accelerate the exchange of information flows, improve coordination of the technical means of technology execution, increase the production culture, reduce the cost of material and energy resources, which will make it possible to increase productivity, safety and non-waste sales of agricultural products. That is, to get the most profit from agricultural production with maximum customer satisfaction.

Claims (1)

Способ регулирования производства агропродукции, включающий определение морфологических признаков агропродукции, в зависимости от которых осуществляют регулирование производства, отличающийся тем, что определение морфологических признаков объектов аграрного производства осуществляют в полном объеме постоянно сразу в нескольких зонах производства, причем регулирование осуществляют для каждой зоны производства индивидуально непрерывно в любой момент времени при обнаружении отклонений морфологических параметров воздействиями техногенного и природного характера.A method of regulating the production of agricultural products, including determining the morphological characteristics of agricultural products, depending on which they regulate production, characterized in that the determination of the morphological characteristics of agricultural production objects is carried out in full continuously at once in several production zones, and the regulation is carried out individually for each production zone continuously in any moment in time when deviations of morphological parameters are detected by the effects of t hnogennogo and natural character.
RU2003136180/12A 2003-12-17 2003-12-17 Method for regulating production of agricultural products RU2265989C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003136180/12A RU2265989C2 (en) 2003-12-17 2003-12-17 Method for regulating production of agricultural products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003136180/12A RU2265989C2 (en) 2003-12-17 2003-12-17 Method for regulating production of agricultural products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003136180A RU2003136180A (en) 2005-05-27
RU2265989C2 true RU2265989C2 (en) 2005-12-20

Family

ID=35824265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003136180/12A RU2265989C2 (en) 2003-12-17 2003-12-17 Method for regulating production of agricultural products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2265989C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2352103C2 (en) * 2002-09-26 2009-04-20 СиСиЭс ИНК. System of processing information for gathering and administration of environmental data, related to conditions favouring growth or health of living organisms
RU2444177C2 (en) * 2010-04-02 2012-03-10 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Method to control geographically-distributed multisectoral production of agricultural goods
RU2471338C2 (en) * 2010-03-02 2013-01-10 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Positioning device of mobile units for cultivating agricultures
RU2558225C2 (en) * 2013-12-11 2015-07-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства"(ФГБНУ ВИЭСХ) Method and device of operational impact on technological processes of cultivation of crops
RU2580394C1 (en) * 2012-02-02 2016-04-10 ФОСС Аналитикал А/С Method of controlling production process
RU2680273C1 (en) * 2018-01-30 2019-02-19 Марат Габдулгазизович Бикмуллин System for crop yield and agricultural disease forecasting

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2352103C2 (en) * 2002-09-26 2009-04-20 СиСиЭс ИНК. System of processing information for gathering and administration of environmental data, related to conditions favouring growth or health of living organisms
RU2471338C2 (en) * 2010-03-02 2013-01-10 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Positioning device of mobile units for cultivating agricultures
RU2444177C2 (en) * 2010-04-02 2012-03-10 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Method to control geographically-distributed multisectoral production of agricultural goods
RU2580394C1 (en) * 2012-02-02 2016-04-10 ФОСС Аналитикал А/С Method of controlling production process
RU2558225C2 (en) * 2013-12-11 2015-07-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства"(ФГБНУ ВИЭСХ) Method and device of operational impact on technological processes of cultivation of crops
RU2680273C1 (en) * 2018-01-30 2019-02-19 Марат Габдулгазизович Бикмуллин System for crop yield and agricultural disease forecasting

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003136180A (en) 2005-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. An AIoT based smart agricultural system for pests detection
Wu et al. Using channel pruning-based YOLO v4 deep learning algorithm for the real-time and accurate detection of apple flowers in natural environments
Li et al. Prediction of plant transpiration from environmental parameters and relative leaf area index using the random forest regression algorithm
Singh et al. A systematic review of artificial intelligence in agriculture
CN115865992B (en) Intelligent water conservancy online monitoring system
US11937560B2 (en) Autonomous greenhouse control system
Kurtser et al. Statistical models for fruit detectability: spatial and temporal analyses of sweet peppers
Bao et al. Assessing plant performance in the Enviratron
RU2265989C2 (en) Method for regulating production of agricultural products
Anand et al. Applications of Internet of Things (IoT) in agriculture: The need and implementation
Kumar et al. Multiparameter optimization system with DCNN in precision agriculture for advanced irrigation planning and scheduling based on soil moisture estimation
CN114387119A (en) Agricultural big data platform based on high in clouds
CN114997535A (en) Intelligent analysis method and system platform for big data produced in whole process of intelligent agriculture
CN117575171B (en) Grain situation intelligent evaluation system based on data analysis
Zhang et al. Artificial intelligence in soil management: The new frontier of smart agriculture
Chen et al. Remote sensing of diverse urban environments: From the single city to multiple cities
Yang et al. A Survey of Photovoltaic Panel Overlay and Fault Detection Methods
Gonzalez et al. PhytoOracle: Scalable, modular phenomics data processing pipelines
Sharma et al. Crop yield prediction using hybrid deep learning algorithm for smart agriculture
Gowtham et al. A Machine Learning Approach for Aeroponic Lettuce Crop Growth Monitoring System
Xu et al. Smart Farm Based on Six-Domain Model
Hachicha et al. Prediction of plant growth based on statistical methods and remote sensing data
Agrawal et al. Artificial Intelligence–Intelligent Inputs Revolutionising Agriculture
Atanasov et al. Applicability and Efficiency of Remote Monitoring of Agricultural Crops
CN109614954A (en) A kind of qualitative classifying method of heavy metal pollution of soil EO-1 hyperion migration

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061218

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20100310

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101218