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 141-146页

作者：李鸿强孙红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北京100083 河北建筑工程学院理学院张家口075000

提出了一种机器视觉技术结合BP神经网络快速鉴别结球甘蓝叶球形状的方法。运用图像处理技术,提取结球甘蓝的高度、宽度、长轴、面积4个绝对形状参数,在此基础上定义了高宽比、圆形度、矩形度、椭形度、球顶形状指数等5个相对形状参数。... 详细信息

提出了一种机器视觉技术结合BP神经网络快速鉴别结球甘蓝叶球形状的方法。运用图像处理技术,提取结球甘蓝的高度、宽度、长轴、面积4个绝对形状参数,在此基础上定义了高宽比、圆形度、矩形度、椭形度、球顶形状指数等5个相对形状参数。分别以4个绝对参数、5个相对参数以及上述9个参数作为网络输入,建立BP神经网络叶球识别模型。测试结果表明,以绝对参数作为输入的BP神经网络正确识别率为62.5%,相对参数作为输入的BP神经网络以及相对参数和绝对参数9个参数作为输入的BP神经网络正确识别率均达100%,以相对参数作为网络输入的预测模型优于以绝对参数作为网络输入的预测模型,相对参数和相对参数结合绝对参数作为输入构建的BP神经网络识别模型均具有良好的分类和鉴别能力。

关键词：结球甘蓝叶球形状图像处理 BP神经网络模式识别

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猪舍场景下的生猪目标跟踪和行为检测方法研究

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农业机械学报 2015年第S1期46卷 187-193页

作者：段玉瑶马丽刘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北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 河北农业大学信息科学与技术学院保定071001

针对猪舍内光照情况复杂、目标与背景颜色较为接近、相机视角与参数不佳等环境与硬件条件的不足,导致生猪跟踪过程中精度低、稳定性差的问题,充分结合实际场景,提出了一种优化特征提取的压缩感知跟踪算法。优化跟踪窗口为椭圆形,以接近... 详细信息

针对猪舍内光照情况复杂、目标与背景颜色较为接近、相机视角与参数不佳等环境与硬件条件的不足,导致生猪跟踪过程中精度低、稳定性差的问题,充分结合实际场景,提出了一种优化特征提取的压缩感知跟踪算法。优化跟踪窗口为椭圆形,以接近生猪体态;并结合灰度和纹理特征,优化传统压缩感知算法特征提取过程;划分猪舍区域,依据生猪所处位置来判断其当前行为。随机选取猪舍内不同场景、不同光照强度、不同生猪品种的多段视频进行实验,实验结果表明:中心点均方根误差均值为25.44,分别是传统压缩感知算法、模板更新跟踪算法和Camshift跟踪算法的60.32%、33.33%、32.57%;中心点均方根误差方差为70.26,分别是传统压缩感知算法、模板更新跟踪算法和Camshift跟踪算法的7.13%、47.62%、17.16%;跟踪速度达到19.3帧/s。

关键词：猪舍场景目标跟踪行为检测压缩感知

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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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玉米拔节期冠层叶绿素含量多光谱图像检测

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农业工程学报 2015年第S2期31卷 186-192页

作者：孙红赵毅张猛文瑶李民赞杨玮 Qin Zhang 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 中国农业大学农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 美国华盛顿州立大学精细农业及农业自动化研究中心普罗瑟wa99350

为了探索大田玉米冠层叶片叶绿素指标的快速检测方法。采用自主研发的2-CCD多光谱图像成像系统采集了大田玉米拔节期冠层图像,并同步获取了样本叶绿素含量指标SPAD值。对多光谱图像进行了平滑滤波,并基于HSI颜色空间实现了冠层图像的分... 详细信息

为了探索大田玉米冠层叶片叶绿素指标的快速检测方法。采用自主研发的2-CCD多光谱图像成像系统采集了大田玉米拔节期冠层图像,并同步获取了样本叶绿素含量指标SPAD值。对多光谱图像进行了平滑滤波,并基于HSI颜色空间实现了冠层图像的分割。提取了玉米冠层可见光(blue(B),green(G),red(R);400~700 nm)和近红外(near-infrared,NIR,760~1 000 nm)4个波段平均灰度值并计算了平均灰度值计算比值植被指数(RVI,ratio vegetation index)、归一化植被指数(NDVI,normalized difference vegetation index)、修改型二次土壤调节植被指数(MSAVI2,modified soil-adjusted vegetation index)等8种常见植被指数作为图像检测参数。分析了这12个检测参数与叶绿素指标之间的相关性,讨论了图像检测参数的多种组合,建立了叶绿素指标的多元线性回归分析(MLRA,multiple linear regression analysis)模型。研究结果表明:R、G、B波段的平均灰度值与叶绿素指标成较高负相关,相关系数分别为-0.73,-0.71和-0.71,植被指数中相关性较好的是NDVI、MSAVI2和RVI,相关系数分别为0.83、0.81和-0.81。基于这6个参数组合建立的叶绿素指标估算模型拟合度最好,其建模集决定系数为0.79,验证集决定系数为0.71,研究结果为无损检测玉米拔节期叶绿素含量提供了支持。

关键词：叶绿素图像处理模型多光谱图像玉米拔节期植被指数

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基于近红外光谱的核桃仁品种快速分类方法

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农业机械学报 2015年第S1期46卷 128-133页

作者：马文强张漫李忠新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 新疆农业科学院农业机械化研究所乌鲁木齐830091

采用傅里叶变换近红外光谱仪,采集了4个不同品种的200份核桃仁样本的近红外漫反射光谱,建立了核桃仁品种分类模型。光谱范围为3 800~9 600 cm^(-1),预处理方法采用多元散射校正法和标准正态化方法;通过主成分分析法优选出5个主成分因子... 详细信息

采用傅里叶变换近红外光谱仪,采集了4个不同品种的200份核桃仁样本的近红外漫反射光谱,建立了核桃仁品种分类模型。光谱范围为3 800~9 600 cm^(-1),预处理方法采用多元散射校正法和标准正态化方法;通过主成分分析法优选出5个主成分因子,光谱信息累计贡献率达到99.21%;采用随机抽取法建立建模集和验证集,以主成分因子为输入变量,建立了基于支持向量机分类模型,并采用网格搜索法对RBF核函数参数λ和δ进行寻优。分析结果表明,建立的核桃仁分类识别模型对4个核桃仁品种的总体正确识别率达到96%,为核桃仁品种的快速无损识别提供了一种可行的方法。

关键词：核桃仁品种分类支持向量机近红外光谱

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影响鱼类分布的生态水文因子建模及分析(英文)

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农业工程学报 2015年第S2期31卷 237-245页

作者：张天蛟刘刚 Thomas A.Worthington Shannon K.Brewer Dan E.Storm 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 中国农业大学农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 U.S.Geological Survey Oklahoma Cooperative Fish and Wildlife Research Unit Department of Biosystems and Agricultural Engineering Oklahoma State University

人类活动干扰下河流自然水势改变,导致鱼类栖息地环境变化。为准确分析影响鱼类分布的生态水文环境,该文以美国阿肯色河流域的国家级濒危小型鱼类:产漂流性卵鲤鱼(Arkansas River Shiner,Notropis girardi,ARS)为例,根据其繁殖期特有的... 详细信息

人类活动干扰下河流自然水势改变,导致鱼类栖息地环境变化。为准确分析影响鱼类分布的生态水文环境,该文以美国阿肯色河流域的国家级濒危小型鱼类:产漂流性卵鲤鱼(Arkansas River Shiner,Notropis girardi,ARS)为例,根据其繁殖期特有的水文条件需求,选取流域40个水文站点的日径流数据,分别计算历史时期(1950-1962年)和当前时期(1990-2010年)的3个繁殖期生态水文因子:高流量,较高流量历时及断流历时。每个生态水文因子分别结合其他25个环境因子,基于最大熵理论(Max Ent)构建物种分布模型。运用经典受试者工作曲线(receiver operating characteristic,ROC)及Parolo等提出的模型转移前后预测结果的Spearman’s rho相关系数,评价模型的自适应性(model fit)和转移能力(transferability)。3个模型在两个时期的ROC曲线与横坐标围成的面积均大于0.95,模型转移前后预测结果的Spearman’s rho相关系数均大于0.6。研究分析表明,模型具有较好的自适应性及转移性。3个生态水文因子中,高流量对模型的贡献率最大,对该种鱼类在两个时期的潜在分布影响最显著。不同的历史时期,物种的潜在适生概率随同一生态水文因子的变化呈现出了不一致的变化趋势。3个模型均预测出ARS的潜在生境有相同的空间变化趋势。该研究结果能够为中国保护河流生态系统与濒危鱼类提供借鉴经验。

关键词：模型鱼生态系统最大熵(MaxEnt)模型,生态水文因子,繁殖期,产漂流性卵

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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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离子液体/纳米Fe_3O_4修饰的丝网印刷电极重金属检测

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农业机械学报 2015年第S1期46卷 84-89页

作者：王辉赵国王志强刘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北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 山东理工大学计算机科学与技术学院淄博255049

设计了一种N-辛基吡啶六氟硝磷酸盐离子液体粘合纳米四氧化三铁修饰丝网印刷电极,结合方波阳极溶出伏安法实现了重金属镉、铅离子的同步检测。并用循环伏安法、交流阻抗法、方波溶出伏安法进一步研究修饰电极的电化学性能,表明采用离子... 详细信息

设计了一种N-辛基吡啶六氟硝磷酸盐离子液体粘合纳米四氧化三铁修饰丝网印刷电极,结合方波阳极溶出伏安法实现了重金属镉、铅离子的同步检测。并用循环伏安法、交流阻抗法、方波溶出伏安法进一步研究修饰电极的电化学性能,表明采用离子液体/纳米四氧化三铁复合膜可有效提高丝网印刷电极的电子传递能力和有效面积,修饰电极对镉离子和铅离子显示出了良好的检测灵敏性。在最优检测条件下,修饰电极对镉离子和铅离子峰电流在浓度分别为0.2~35.0μg/L和0.2~20.0μg/L范围内呈现良好的线性关系,检测下限分别为0.06、0.1μg/L(S/N=3)。将该电极用于检测土壤和水样本中的重金属镉和铅,表现出较好的选择性和检测精度。

关键词：丝网印刷电极重金属检测离子液体纳米四氧化三铁

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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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基于模糊补偿的离散全局滑模控制自动导航系统研究

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农机化研究 2015年第7期37卷 74-78页

作者：籍颖刘兆祥河北农业大学信息科学与技术学院河北保定071000 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

阐述了一种基于模糊补偿的离散全局滑模导航控制方法。为了提高农用车辆自动导航的精度和稳定性,引入滑模变结构控制方法,并对其进行了改进。为了降低系统的抖振,采用模糊规则,对补偿控制量进行有效的估计,以消除不确定项的影响。仿真... 详细信息

阐述了一种基于模糊补偿的离散全局滑模导航控制方法。为了提高农用车辆自动导航的精度和稳定性,引入滑模变结构控制方法,并对其进行了改进。为了降低系统的抖振,采用模糊规则,对补偿控制量进行有效的估计,以消除不确定项的影响。仿真实验表明:该方法优于传统的离散的滑模控制,在理论上是可行的。

关键词：滑膜控制模糊控制自动导航农用车

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