检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2015年第S1期46卷 108-115页

作者：付强梅树立李莉王俊衡王海华中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

在对设施蔬菜生产中使用的水肥一体化设备进行智能灌溉控制设计中,监测混肥罐和回液桶中液位高低是非常必要的。现有液位检测普遍采用机械开关式液位浮子,工程实践中发现当进出水口与浮子过近,或者水纹波动显著时,浮子上下剧烈抖动会导... 详细信息

在对设施蔬菜生产中使用的水肥一体化设备进行智能灌溉控制设计中,监测混肥罐和回液桶中液位高低是非常必要的。现有液位检测普遍采用机械开关式液位浮子,工程实践中发现当进出水口与浮子过近,或者水纹波动显著时,浮子上下剧烈抖动会导致水泵随浮子的抖动而经常启停,对于启动电流较大的泵容易造成损伤。本文在软硬件设计中采用了计数器数字滤波电路以及单片机定时器中断,设计了一种替代简单液位浮子的实用智能液位开关。为了检验该设计的性能,在同等条件下,进行了不同液面、不同压力和水流量的对比试验。试验结果表明,计数脉冲发生电路中充电电阻和放电电阻为4.7 kΩ时,滤波后的输出信号比现场实际的数控信号时间迟延了2.11 s,经数字电路滤波后的输出信号已经完全消除了宽度小于2 s的所有干扰信号,并且具有很高的稳定性。迟延时间与计数电路、计数脉冲发生电路有关,通过电路设计调整滤波脉宽可使输出信号有效地滤除干扰成分。同时,利用该方法也可以根据不同工况,如不同功率的水泵设定不同参数滤除干扰信号,提高智能液位开关适用性。

关键词：水肥智能调控系统液位浮子抖动数字滤波器智能开关

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谷物联合收获机自动测产系统产量模型

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农业机械学报 2015年第7期46卷 91-96页

作者：李新成孙茂真李民赞郑立华张漫王锡久中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 青岛农业大学机电工程学院青岛266109 山东省桓台县农业局淄博256400 中国农业大学农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083

为了提高谷物联合收获机自动测产系统的测产精度,在研究了谷物联合收获机田间工作状态和升运器速度变异的基础上,通过分析谷物的运动学原理及其对冲量传感器作用的力学原理,建立了电压/升运器速度产量模型。为进一步消除收获机作业时的... 详细信息

为了提高谷物联合收获机自动测产系统的测产精度,在研究了谷物联合收获机田间工作状态和升运器速度变异的基础上,通过分析谷物的运动学原理及其对冲量传感器作用的力学原理,建立了电压/升运器速度产量模型。为进一步消除收获机作业时的噪声干扰,在测产原始数据预处理时,先采用回归差分法降低振动噪声,然后采用双阈值滤波以及阈值取代法、前值取代法2种插值方法以消除差分电压中的奇异值,结果显示前值取代法效果较佳。此外,还提出了升运器速度归一化方法和冲量电压标准化方法以消除量纲影响并简化计算。田间测产试验结果表明,提出的电压/升运器速度模型比传统的质量-电压模型更能准确表征谷物运动实际情况,测产精度高,验证均方根误差为2.03%。

关键词：联合收获机测产系统产量模型数据预处理速度变异

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破损青黄贮裹包饲料内部温度动态研究

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农业机械学报 2015年第4期46卷 194-199页

作者：程洪孙宇瑞 Wolfgang Buescher 程强中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 河北农业大学信息科学与技术学院保定071001 德国波恩大学农业工程学院波恩53115

为了实现对青黄贮裹包饲料有氧变质的风险预测,针对破损青黄贮裹包饲料内部温度变化问题,以青黄贮黑麦草及青黄贮苜蓿为对象展开了研究。设计了特定的贯入仪,在不引入空气的情况下将温度传感器植入裹包饲料内,实现了监测裹包内特定位置... 详细信息

为了实现对青黄贮裹包饲料有氧变质的风险预测,针对破损青黄贮裹包饲料内部温度变化问题,以青黄贮黑麦草及青黄贮苜蓿为对象展开了研究。设计了特定的贯入仪,在不引入空气的情况下将温度传感器植入裹包饲料内,实现了监测裹包内特定位置温度变化的可操作化。采用两种方案分别对黑麦草裹包饲料与苜蓿裹包饲料内特定位置的温度进行监测,发现在裹包破损后,距离裹包破损口越近的饲料发生温升越早;对裹包内上部与下部相对应的温度检测值进行配对t检验,试验结果表明,破损裹包内与破损口距离相等但分处在裹包上部与下部对称的两点温升过程具有显著差异;分别对不同干物质含量的青黄贮苜蓿与黑麦草裹包饲料温升曲线进行对比,干物质含量较高的青黄贮裹包饲料较干物质含量低的温升快。制定了裹包内温度场分布数据的获取方案,并实现了温度场的可视化。

关键词：裹包青黄贮饲料温度有氧变质覆膜破损

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基于骨架提取算法的作物表型参数提取方法

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农业工程学报 2015年第S2期31卷 180-185页

作者：宗泽张雪郭彩玲马丽刘刚弋景刚中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室/农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 河北农业大学机电工程学院保定071000

作物育种表型分析研究中,株型参数的获取多以人工测量为主,比较耗时费力。该文基于最小二乘法和遗传算法相结合,提出了一种用于计算作物表型参数的骨架提取方法。以玉米作物为例,首先为去噪后的作物二值图像进行单像素细化,利用角点检... 详细信息

作物育种表型分析研究中,株型参数的获取多以人工测量为主,比较耗时费力。该文基于最小二乘法和遗传算法相结合,提出了一种用于计算作物表型参数的骨架提取方法。以玉米作物为例,首先为去噪后的作物二值图像进行单像素细化,利用角点检测归类算法,检测出特征点;依据骨架图像茎叶角点,利用图像分割将作物茎和叶分离,并对应图像中作物的茎和叶骨架,得到玉米作物空间离散点的实际三维坐标;融合最小二乘法和遗传算法,绘制出离散点的空间拟合曲线,即茎和叶的平滑骨架,从而提取出玉米作物的表型参数。田间试验分析表明,使用该算法能够有效地得到玉米作物的平滑骨架,而且与前人方法相比,测量得到表型参数中,株高误差减小了35%,叶长误差减小了70%,叶倾角误差减小了20%,有效地提高了作物表型参数的测量精度。该研究为提高作物表型参数尤其是株型参数精度提供了参考。

关键词：算法提取测量表型参数曲线拟合骨架提取

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基于图像颜色特征的密植冬小麦覆盖指数反演

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农业机械学报 2015年第S1期46卷 240-245页

作者：孙红文瑶赵毅李民赞陈军杨玮中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

为了快速获取大田冬小麦作物生长信息,对田间植被覆盖度(VCI)进行检测。采用开发的多光谱图像采集系统,在拔节期-扬花期获取冬小麦冠层可见光(B、G、R,400~700 nm)和近红外(NIR,760~1 000 nm)图像。图像经自适应平滑滤波处理后,针对RGB... 详细信息

为了快速获取大田冬小麦作物生长信息,对田间植被覆盖度(VCI)进行检测。采用开发的多光谱图像采集系统,在拔节期-扬花期获取冬小麦冠层可见光(B、G、R,400~700 nm)和近红外(NIR,760~1 000 nm)图像。图像经自适应平滑滤波处理后,针对RGB图像,采用HSI色彩空间模型,设定H分量阈值[π/4,6π/5]进行分割,对NIR图像采用自动阈值分割法分割,进而提出了基于"H+NIR"组合的冬小麦冠层多光谱图像分割方法,并计算VCI值。对未经分割的原始图像提取了9个图像检测参数,包括各通道图像灰度均值(AR、AG、AB、ANIR)、归一化植被指数(NDVI)、归一化差异绿度指数(NDGI)、比值植被指数(RVI)、差值植被指数(DVI)和冠层H分量均值AH。图像检测参数与VCI相关性分析结果表明,各植被指数与VCI的相关系数绝对值均大于0.90。应用NDVI、NDGI、RVI和DVI建立了多元线性回归模型,其R2c=0.948,R2v=0.884,可以用于快速反演VCI,为田间作物生长评价和管理提供支持。

关键词：多光谱图像植被覆盖度颜色特征植被指数

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谷物联合收获机测产系统采样频率优化与试验

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农业机械学报 2015年第S1期46卷 74-78页

作者：李新成李民赞郑立华张漫王锡久孙茂真中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 青岛农业大学机电工程学院青岛266109 中国农业大学农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 桓台县农业局淄博256400

针对谷物测产系统采样频率过高时数据冗余量大、软硬件成本高,而采样频率过低时测产精度和稳定性难以保证的问题,分析了谷物的冲击规律并根据采样定理确定了谷物流量信号的最高采样频率为50 Hz。数据预处理时,对于高频率采样信号,提出... 详细信息

针对谷物测产系统采样频率过高时数据冗余量大、软硬件成本高,而采样频率过低时测产精度和稳定性难以保证的问题,分析了谷物的冲击规律并根据采样定理确定了谷物流量信号的最高采样频率为50 Hz。数据预处理时,对于高频率采样信号,提出了双阈值滤波均值和算数均值2种方法,分析表明双阈值滤波均值法的处理效果优于后者。为考察采样频率对测产精度的影响,进行了不同采样频率的测产试验并提出了频率抽取法,尝试了1、10、25、50 Hz 4种采样频率下的总产量建模,并对比了其预测效果,试验结果表明,在最高采样频率范围内,采样频率越高,测产的精度也越高;采用50 Hz采样频率时,平均误差最低为3.04%;采用10 Hz以上采样频率时,可保证平均误差不高于5%。因此,采用10 Hz以上的测产系统采样频率是必要的。

关键词：谷物联合收获机测产系统采样频率产量预测

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基于反射光谱预处理的苹果叶片叶绿素含量预测

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农业工程学报 2014年第14期30卷 140-147页

作者：邓小蕾李民赞郑立华张瑶孙红中国农业大学信息与电气工程学院“现代精细农业系统集成研究”教育部重点实验室北京100083

以苹果叶片叶绿素含量为研究对象,定量研究了光谱数据预处理方法对光谱特征提取及叶绿素含量预测模型的影响。首先,比较了苹果叶片原始反射率光谱、小波包去噪反射率光谱、反射率一阶差分光谱、先小波包去噪后一阶差分光谱、先一阶差分... 详细信息

以苹果叶片叶绿素含量为研究对象,定量研究了光谱数据预处理方法对光谱特征提取及叶绿素含量预测模型的影响。首先,比较了苹果叶片原始反射率光谱、小波包去噪反射率光谱、反射率一阶差分光谱、先小波包去噪后一阶差分光谱、先一阶差分后小波包去噪光谱这5种光谱的波段间相关系数以及光谱与叶绿素含量间的相关系数,建立了叶绿素含量预测逐步回归模型并对建模结果进行了比较分析。结果表明单纯3层sym8小波包去噪可使光谱曲线平滑,但不会明显提高模型精度;一阶差分虽然放大了局部噪声,但是消除了基线漂移影响,可提高模型精度;先差分后小波包去噪比先小波包去噪后差分具有更高的峰值信号噪声比,更低的均方误差与最大误差,建模结果也显示出同样的结果。因此,先差分后小波包去噪算法可认为是一种有效的苹果叶片叶绿素含量预测光谱预处理方法。利用这一方法建立了苹果叶片叶绿素含量预测模型,获得了较高的预测精度。该研究可用于对苹果树营养状态的评价并指导按需施肥。

关键词：叶绿素特征提取小波分析小波包去噪差分光谱特征苹果叶片

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纳米金比色法快速检测水产环境中的重金属研究

纳米金比色法快速检测水产环境中的重金属研究

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中国畜牧兽医学会信息技术分会第十届学术研讨会

作者：吴紫晗孙明中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室农业部农业信息获取技术重点实验室中国农业大学信息与电气工程学院

重金属是一种重要环境的污染物,不能降解,且可通过水生动植物经过食物链传递到人体中,能长期在生物体内积累,含量少即可表现出巨大的毒性。实现水产环境中的重金属的高灵敏度的现场快速检测是很有必要的,纳米金材料凭借其特有的物理和... 详细信息

重金属是一种重要环境的污染物,不能降解,且可通过水生动植物经过食物链传递到人体中,能长期在生物体内积累,含量少即可表现出巨大的毒性。实现水产环境中的重金属的高灵敏度的现场快速检测是很有必要的,纳米金材料凭借其特有的物理和化学性质在此方面显示出极大的潜力。本文对纳米金的基本特征、纳米金比色法检测原理以及该方法在重金属检测中的应用进行综述,并对未来发展研究作了展望。

关键词：重金属快速检测纳米金比色法水产环境

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以提高学生综合素质为目标的自动化专业案例分析

以提高学生综合素质为目标的自动化专业案例分析

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2015年全国自动化教育学术年会

作者：孙明中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室农业部农业信息获取技术重点实验室中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

本文旨在提高学生综合素质为目标,将案例分析方法引入自动化专业中,提供一个在合作环境下进行探究式学习的课程模式.选择智能机器人、高速铁路及高速动车组技术、3D打印技术、互联网与互联网+、物联网与智慧农业等五个案例作为学习对象... 详细信息

本文旨在提高学生综合素质为目标,将案例分析方法引入自动化专业中,提供一个在合作环境下进行探究式学习的课程模式.选择智能机器人、高速铁路及高速动车组技术、3D打印技术、互联网与互联网+、物联网与智慧农业等五个案例作为学习对象,讨论其设计理念、技术开发、市场营销、商业模式、技术标准、创业精神等.这门课的主要目的是期望拓宽学生的视野,激发他们的学习热情,培养他们的系统思考、团队合作与沟通能力,把工程经济学和管理的理念引入自动化人才培养中.

关键词：高等教育自动化专业案例分析法综合素质人才培养

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基于比色光谱和SVM快速检测白菜中氧乐果农残方法

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食品科学技术学报 2015年第5期33卷 74-78页

作者：李文李民赞孙明北京工商大学计算机与信息工程学院北京100048 中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083

为快速安全地检测白菜中氧乐果农药残留,用改进的氯化钯乙酸溶液作比色剂,和氧乐果农药发生比色反应,利用分光光度计在300～1 100nm采集吸光度谱图.将氧乐果乳油农药和白菜汁混合,利用乙醇萃取,在0.5～ 400 mg/kg随机配置了60个样本,分... 详细信息

为快速安全地检测白菜中氧乐果农药残留,用改进的氯化钯乙酸溶液作比色剂,和氧乐果农药发生比色反应,利用分光光度计在300～1 100nm采集吸光度谱图.将氧乐果乳油农药和白菜汁混合,利用乙醇萃取,在0.5～ 400 mg/kg随机配置了60个样本,分别和等量的乙酸氯化钯溶液反应.实验证明,当样本质量比大于50 mg/kg时,吸光度曲线的走势发生变化,且和质量比的相关性较差;当样本质量比大于90 mg/kg时,吸光度曲线和样本质量比相关性更差.引入支持向量机SVM进行三分类建模,利用5-折交叉验证,当光谱数据归一化为[0,1],核函数采用径向基RBF函数时,测试集样本质量比范围的预测效果最好,准确率达到96.774 2％,为快速检测蔬菜中氧乐果的质量比范围提供了可行的方法.

关键词：氧乐果农药残留支持向量机比色反应

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