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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：王永千范利锋赵鹏飞王子洋黄岚王忠义中国农业大学信息与电气工程学院北京 100083 教育部现代精细农业系统集成研究重点实验室北京 100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京 100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京 100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京 100083 教育部现代精细农业系统集成研究重点实验室北京 100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京 100083

当前作物栽培过程中,作物是否需水,往往仅从土壤水分信息来判断,没有考虑作物生理状态,有时土壤水分很充足,植物仍然缺水.而进行作物生理信息获取技术的研究将成为调控和基于知识的过程管理决策提供必要的手段.本研究采用了植物茎流传... 详细信息

当前作物栽培过程中,作物是否需水,往往仅从土壤水分信息来判断,没有考虑作物生理状态,有时土壤水分很充足,植物仍然缺水.而进行作物生理信息获取技术的研究将成为调控和基于知识的过程管理决策提供必要的手段.本研究采用了植物茎流传感器、叶片温度、群体叶绿素传感器,对作物生理状态的需水状态进行远程监测,并根据生理状态反映需水程度. 本文针对作物生长过程的全程监测及自动供水控制的需求,确定系统的结构.以玉米为研究对象,进行了测试,进行了需水规律的探索.系统以玉米为监测对象进行了试验，试验地点是河北省琢州市中国农大试验基地的温室大棚中，验证了系统的稳定性。由嵌入式系统定时采集各传感器的数据，实时显示并存储。通过Internet将数据传输至服务器端。服务器端进行实时显示并存储，同时将数据传输至数据库，可以经过浏览器访问服务器端，且可控制视频球机观察各传感器。系统采集各参数，根据数据作出判断，作物当前是否处于缺水状态，以此指导农业灌溉。

关键词：农作物生理状态需水监测系统设计

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基于电阻抗谱的玉米穗水分检测方法研究

基于电阻抗谱的玉米穗水分检测方法研究

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：赵鹏飞王智杰赵东杰张汉林范利锋黄岚王忠义中国农业大学信息与电气工程学院北京 100083 教育部现代精细农业系统集成研究重点实验室北京 100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京 100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京 100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京 100083 教育部现代精细农业系统集成研究重点实验室北京 100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京 100083

玉米的水分含量直接影响其质量和保存期限,在玉米果穗不脱粒或实验田中检测在体玉米果穗水分等情况下,需要对玉米穗水分进行快速在线检测.大体呈圆柱体的玉米穗形状特殊且表面凹凸不平,比较测量水分含量的各种方法,生物阻抗技术作为一... 详细信息

玉米的水分含量直接影响其质量和保存期限,在玉米果穗不脱粒或实验田中检测在体玉米果穗水分等情况下,需要对玉米穗水分进行快速在线检测.大体呈圆柱体的玉米穗形状特殊且表面凹凸不平,比较测量水分含量的各种方法,生物阻抗技术作为一种快速、低成本和非破坏性的技术手段更适用于玉米穗水分检测. 本研究依据生物阻抗谱检测原理,利用Agilent E4980A精密LCR表,用饱和NaCl溶液浸湿的脱脂棉包裹电极以增强接触导通性,采用四端法分别对甜玉米和糯玉米在20Hz～2MHz频率范围内进行了接触式测量,并对阻抗谱进行分析和进一步处理.对300Hz～5kHz频率范围内的数据进行了生物阻抗Cole-Cole模型参数求解,发现甜玉米的等效并联电阻值R∞与其水分值之间有较好的线性关系,决定系数R2为0.960.研究结果表明应用电阻抗谱可以检测玉米穗的水分含量.

关键词：玉米穗水分含量生物阻抗谱

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土壤根区电阻率断层成像技术研究

土壤根区电阻率断层成像技术研究

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：王智杰赵鹏飞黄岚王忠义中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京 100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 教育部精细农业系统集成研究重点实验室北京 100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 教育部精细农业系统集成研究重点实验室北京 100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京 100083

根系是维持植物生命活动的重要器官,因此植物根系无损检测对于探索植物的生长状态与根系形态的关系具有十分重要的作用.该文对电阻抗断层成像算法进行研究,设计了一套二维电阻率断层成像系统对土壤中的根系进行原位无损检测.整个系统包... 详细信息

根系是维持植物生命活动的重要器官,因此植物根系无损检测对于探索植物的生长状态与根系形态的关系具有十分重要的作用.该文对电阻抗断层成像算法进行研究,设计了一套二维电阻率断层成像系统对土壤中的根系进行原位无损检测.整个系统包括以成像算法和数据处理为主的上位机子系统,以及以数据采集模块为主的下位机子系统.两个子系统通过串口模块实现通信. 为了证明该系统具备很好的稳定性,本研究对系统进行了重复性实验,计算得到电极检测的变异系数CV值在0.05％-0.19％中间;为了验证成像功能可以实现并且测试成像质量,通过制作了琼脂块仿体模型,在纯电导溶液背景下进行的目标成像,满足成像要求.最后,本研究进行了土壤中根区的不同水分下的电阻率成像.初步结果表明利用电阻率成像技术对土壤根区进行原位无损检测是可行的,并且具有一定的潜力.

关键词：植物根系形态检测电阻率断层成像技术根区土壤水分含量成像质量

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加热强度可测控的玻璃微电极拉制仪的研制

加热强度可测控的玻璃微电极拉制仪的研制

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：王媛范利锋王建旭黄岚王忠义中国农业大学信息与电气工程学院北京 100083 教育部现代精细农业系统集成研究重点实验室北京 100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京 100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京 100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京 100083 教育部现代精细农业系统集成研究重点实验室北京 100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京 100083

玻璃微电极的拉制是电生理测量技术的必备技术.为了更好地满足电生理实验的要求,本文设计了一款多功能微电极拉制仪,给出了功能模块的设计方案,讨论了其控制效果.该文依据温度与加热丝电阻的函数对应关系,研究分析了加热强度对玻璃微电... 详细信息

玻璃微电极的拉制是电生理测量技术的必备技术.为了更好地满足电生理实验的要求,本文设计了一款多功能微电极拉制仪,给出了功能模块的设计方案,讨论了其控制效果.该文依据温度与加热丝电阻的函数对应关系,研究分析了加热强度对玻璃微电极拉制效果的影响.实验结果表明,加热温度的直接测量为玻璃微电极拉制的智能化控制提供了更直接的控制依据,该设计为实现玻璃微电极的精准拉制提供了一种巧妙的改进思路.

关键词：电生理测量微电极拉制仪硬件配置软件设计功能模块加热温度智能控制

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一种基于X射线图像处理的快速检测西瓜体积和质量的新方法

一种基于X射线图像处理的快速检测西瓜体积和质量的新方法

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：孙明邹玲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

水果的在线检测与分级筛选技术日臻成熟,许多实时在线检测水果品质的系统已经应用到生产实践中,但是水果体积和质量的在线检测一直是难点.现有的水果体积和质量检测方法较为复杂、耗时较长不能满足实时检测的需求.本文以小型西瓜为研究... 详细信息

水果的在线检测与分级筛选技术日臻成熟,许多实时在线检测水果品质的系统已经应用到生产实践中,但是水果体积和质量的在线检测一直是难点.现有的水果体积和质量检测方法较为复杂、耗时较长不能满足实时检测的需求.本文以小型西瓜为研究对象,提出一种基于X射线图像处理快速检测西瓜的体积和质量两项表征品质指标的方法.基于所建立的体积和质量的相关模型,分别得到决定系数R2为0.9858和0.9922的预测结果,可见这两个模型具有较高的相关性,可以准确地预测西瓜的体积和质量,为西瓜的在线检测和分级奠定了基础.

关键词：小型西瓜品质检测分级筛选 X射线图像

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小型西瓜品质的光学无损检测方法研究

小型西瓜品质的光学无损检测方法研究

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：张迪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

我国西瓜产量居世界第一,为了保证消费者对不同品质西瓜的需求,有必要研究西瓜品质检测方法.尤其是小型西瓜因具有众多优点而备受欢迎,迫切需要大规模在线分级筛选检测技术.然而,现在国内市场缺乏这种技术,还难以见到通过单一因子判断... 详细信息

我国西瓜产量居世界第一,为了保证消费者对不同品质西瓜的需求,有必要研究西瓜品质检测方法.尤其是小型西瓜因具有众多优点而备受欢迎,迫切需要大规模在线分级筛选检测技术.然而,现在国内市场缺乏这种技术,还难以见到通过单一因子判断水果品质的研究. 本文利用可见/近红外无损检测方法研究表征小型西瓜品质的可溶性固形物、含水率、番茄红素三项指标,并结合因子分析的方法详细讨论了三项指标的融合,得到F因子的计算公式.结果显示,因子F随生长期变化趋势与小型西瓜品质随生长期变化趋势相同,生长期35天时是小型西瓜品质最好的时期,超过35天西瓜会过成熟,品质下降,证明该公式可以较好地表征小型西瓜的品质,为在线分级筛选的应用奠定基础.

关键词：西瓜产品品质检测分级筛选可见光光谱法近红外光谱法

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基于图像处理的手机汉信码识别技术研究

基于图像处理的手机汉信码识别技术研究

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：郭海涛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

近年来,二维条码与智能手机的结合拓展了其应用前景,而汉信码作为中国第一个拥有自主知识产权的国家标准码制,对其进行研究有着重要的现实意义.本文以汉信码在手机平台上的识别方法为研究对象,着重研究了识别过程中所遇到的光线不均、... 详细信息

近年来,二维条码与智能手机的结合拓展了其应用前景,而汉信码作为中国第一个拥有自主知识产权的国家标准码制,对其进行研究有着重要的现实意义.本文以汉信码在手机平台上的识别方法为研究对象,着重研究了识别过程中所遇到的光线不均、条码畸变等问题,最后提出了基于图像处理的手机汉信码识别方案.该方案综合运用了图像灰度化、图像滤波、图像二值化、Hough变换、图像几何校正、双线性插值等多种图像处理方法以达到快速、准确识别汉信码的目的.

关键词：汉信码特征识别图像处理智能手机

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基于比色光谱和SVM的微量毒死蜱农药残留快速检测方法

基于比色光谱和SVM的微量毒死蜱农药残留快速检测方法

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：李文孙明李民赞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

为快速、安全地检测毒死蜱农药残留,使用氯化钯乙酸溶液作为比色剂,和不同浓度的毒死蜱分别发生显色反应.实验证明,在300～900nm波段的吸收光谱均可区分0.5mg/kg 的农药浓度.随机配置96个0.5～220mg/kg样本浓度,和同量的比色剂进行反应... 详细信息

为快速、安全地检测毒死蜱农药残留,使用氯化钯乙酸溶液作为比色剂,和不同浓度的毒死蜱分别发生显色反应.实验证明,在300～900nm波段的吸收光谱均可区分0.5mg/kg 的农药浓度.随机配置96个0.5～220mg/kg样本浓度,和同量的比色剂进行反应.首先通过采取不同的光谱预处理手段,对比其相关系数和交叉验证均方差选择最适合的光谱预处理方法.再利用主成分分析(PCA)法对光谱特征进行进一步分析,利用前4个主成分作为支持向量机的输入,在0.5～60mg/kg,61～120mg/kg和121～220mg/kg三个范围聚类分析,聚类精度达到89.5％.为进一步研究快速、安全地检测有机磷农药提供了可行性.

关键词：食品检测毒死蜱农药残留氯化钯比色法

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基于纳米金比色法检测水体中Hg(Ⅱ)的研究进展

基于纳米金比色法检测水体中Hg(Ⅱ)的研究进展

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2014年“农业电气化与信息化工程与学科创新发展”学术年会

作者：吴琼燕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

重金属具有高毒性、持久性、难降解等特点.水环境中的重金属超标会对生态系统和人类健康都产生重大影响.水体中的重金属汞具有生物富集性和剧毒性,经鱼类、贝类吸收后,经过食物链传递到人类身体内,就会造成中毒事件.而目前传统的检测重... 详细信息

重金属具有高毒性、持久性、难降解等特点.水环境中的重金属超标会对生态系统和人类健康都产生重大影响.水体中的重金属汞具有生物富集性和剧毒性,经鱼类、贝类吸收后,经过食物链传递到人类身体内,就会造成中毒事件.而目前传统的检测重金属的方法,存在操作过程复杂繁琐、仪器设备昂贵、不适于现场检测等问题. 近年来基于纳米金的表面等离子体共振效应性能的比色法检测Hg(Ⅱ)的研究迅速发展,由于其纳米材料独特的光学性能,可实现Hg(Ⅱ)的可视化检测,并因为具有检测特异性强、灵敏度高、成本低、操作简便等优点,使该方法在水体重金属检测方面展现出广阔的应用前景.本文针对纳米金比色法检测重金属Hg(Ⅱ)的原理及目前国内外的研究状况进行了综述,指出该方法在实际应用中面临的问题及今后的发展方向.

关键词：水体环境二价汞可视化检测纳米金比色法

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发展农业大数据的主要问题及主要任务

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安徽农业科学 2014年第27期42卷 9642-9645页

作者：郭承坤刘延忠陈英义孙敏屠星月中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 山东省农业科学院科技信息研究所山东济南250100

大数据的应用已经成为各领域的研究热点。大数据理念和技术在我国农业领域应用方面具有一定的特殊性。重点研究分析大数据应用在我国农业领域时可能遇到的主要问题,从应用过程分析,包括数据获取过程中的数据量化和数据共享问题,数据处... 详细信息

大数据的应用已经成为各领域的研究热点。大数据理念和技术在我国农业领域应用方面具有一定的特殊性。重点研究分析大数据应用在我国农业领域时可能遇到的主要问题,从应用过程分析,包括数据获取过程中的数据量化和数据共享问题,数据处理过程中的预处理和元数据产生问题,数据分析解释过程中的客观性问题。针对上述问题,提出了发展农业大数据的3大任务,包括农业数据整合、农业大数据平台构建和多元研究团队培养。

关键词：农业大数据多源异构数据整合大数据平台

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