检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2014年第12期34卷 185-192页

作者：周薇马晓丹张丽娇郭彩玲刘刚(指导) 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 福建省特种设备检验研究院福州350008 黑龙江八一农垦大学信息技术学院大庆163319

构建了基于彩色相机和光学混合探测(PMD)相机的多源视觉系统,旨在建立具有真彩色信息的果树冠层三维点云模型,为果树的剪枝、疏花疏果和采摘等果园管理提供技术支持。针对PMD相机获取的目标场景三维点云,结合PMD相机的幅度图像和密度聚... 详细信息

构建了基于彩色相机和光学混合探测(PMD)相机的多源视觉系统,旨在建立具有真彩色信息的果树冠层三维点云模型,为果树的剪枝、疏花疏果和采摘等果园管理提供技术支持。针对PMD相机获取的目标场景三维点云,结合PMD相机的幅度图像和密度聚类算法提取有效点,利用前期研究的图像配准方法得到多源图像之间的坐标转换关系,完成了果树冠层多源信息融合。通过主成分分析法得到较好的初始位置,再采用最近点迭代算法,实现两组三维点云之间的拼接。对自然场景下的开花期和坐果期的果树冠层三维点云拼接方法进行了实验验证,结果表明多视角三维点云拼接误差为2.62cm,可以较好地弥补单个角度下拍摄造成的数据缺失,实现了果树冠层完整的三维显示。

关键词：机器视觉果树冠层信息融合三维点云拼接最近点迭代法

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谷物联合收割机远程测产系统开发及降噪试验

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农业工程学报 2014年第2期30卷 1-8页

作者：李新成李民赞王锡九郑立华张漫孙茂真孙红 “现代精细农业系统集成研究”教育部重点实验室中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 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 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

为降低田间振动干扰对谷物产量检测精度的影响,同时增加测产系统的实用性,设计了一种基于CAN总线技术、无线通信技术以及计算机网络技术的新型谷物智能测产系统。系统包括车载子系统和远程监测子系统2个部分,实现了谷物产量的现场监测... 详细信息

为降低田间振动干扰对谷物产量检测精度的影响,同时增加测产系统的实用性,设计了一种基于CAN总线技术、无线通信技术以及计算机网络技术的新型谷物智能测产系统。系统包括车载子系统和远程监测子系统2个部分,实现了谷物产量的现场监测、产量图绘制、远程监控与收获作业管理等功能。车载部分设计了弧形冲量传感器,提出了机械减振和双板差分方法来降低收割机振动对谷物流量测量的影响,采用数字阈值滤波的方法来提高谷物产量的测量精度,并建立了总产量和单位面积产量的数学模型。田间动态试验结果表明双板回归差分方式滤除干扰的效果优于直接差分,其最大测产误差为8.03%,测产平均误差为3.27%,最大测产误差比直接差分方式降低了7.12个百分点,最后绘制了试验地块的产量分布图。另外,系统的远程监控部分开发了界面友好的收获作业管理系统,实现了谷物产量的远程监测与管理。系统总体运行性能良好,满足了测产需要。

关键词：谷物传感器试验测产降噪产量图精细农业

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柑桔黄龙病的可见-近红外光谱特征

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光谱学与光谱分析 2014年第6期34卷 1553-1559页

作者：李修华李民赞 Won Suk Lee Reza Ehsani Ashish Ratn Mishra 广西大学电气工程学院广西南宁530004 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 Department of Agricultural and Biological Engineering University of FloridaGainesvilleFL 32611USA Citrus Research and Education Center University of FloridaLake AlfredFL 33850USA

柑桔黄龙病是一种以木虱为载体的细菌病原,目前还没有行之有效的治疗方法,对世界柑桔产业构成了严重的威胁。探索快速检测柑桔黄龙病的方法,对该病的诊断、评估及进一步的控制都具有重要意义。该研究采用了快速、无损的光谱方法对该病... 详细信息

柑桔黄龙病是一种以木虱为载体的细菌病原,目前还没有行之有效的治疗方法,对世界柑桔产业构成了严重的威胁。探索快速检测柑桔黄龙病的方法,对该病的诊断、评估及进一步的控制都具有重要意义。该研究采用了快速、无损的光谱方法对该病害特征进行初步探索。实验针对健康及染病植株的叶片及冠层,分别在实验室条件及田间环境下测量了其可见-近红外光谱反射率,以分析寻找二者的光谱差异。对原始光谱数据进行了平滑、聚类平均等预处理,并求取了一阶微分以确定其红边位置(red edge position,REP)。为了应对一阶微分在REP处的多个波峰现象,采用了线性外插值法及拉格朗日插值法量化REP。研究结果显示,健康及染病样本的反射率在可见光、近红外具有明显的差异。相比于健康样本,染病样本因其呈现的黄化现象,使其反射率在可见光区较高;又因黄龙病菌会明显阻碍叶片对水分的吸收而使其反射率在近红外较低。REP同样显示了潜在的区分能力,其明显随着染病程度的加深逐渐向红波段移动。在染病程度差异较大的数据集中,REP平均值相差达20nm;而在染病程度差异较小的数据集中,阈值分割法的分类精度也高达90%以上,且线性外插值法的分类精度略高于拉格朗日插值法。本研究成果为利用光谱技术快速无损检测柑桔黄龙病提供了可靠的理论依据。

关键词：柑桔黄龙病光谱反射率一阶微分红边位置插值法

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不同生长时期果树多源图像的配准方法研究

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光学学报 2014年第2期34卷 169-175页

作者：周薇刘刚(指导) 马晓丹冯娟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 黑龙江八一农垦大学信息技术学院黑龙江大庆163319 河北农业大学信息科学与技术学院河北保定071001

为了实现苹果树冠层的三维重建,指导智能剪枝、疏花和采摘,构建了集成光学混合探测(PMD)摄像机和彩色摄像头的图像采集系统,研究了不同生长时期的多源图像配准方法。从相似度评价指标和PMD图像的像素可靠性两个方面来描述果树不同生长... 详细信息

为了实现苹果树冠层的三维重建,指导智能剪枝、疏花和采摘,构建了集成光学混合探测(PMD)摄像机和彩色摄像头的图像采集系统,研究了不同生长时期的多源图像配准方法。从相似度评价指标和PMD图像的像素可靠性两个方面来描述果树不同生长时期图像的不同特征。结合图像的特征信息,提出了应采用基于深度信息的多源传感器标定技术,实现果树从开花期到成熟期的图像配准;对休眠期到发芽期的果树图像应采用基于图像特征的多源图像配准算法。对自然场景下的成熟期、休眠期、开花期果树图像共90组进行图像特征分析和不同配准方法试验验证,成熟期和开花期的匹配率达到100%,休眠期的匹配率达到86.11%。

关键词：机器视觉多源图像配准光学标定光学混合探测标记图像

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磁珠法核酸自动提取温度控制系统设计

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计算机测量与控制 2014年第10期22卷 3378-3380页

作者：江琴张彦娥林建涵王禹贺李莉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京10083 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

针对自主设计的基于纳米磁珠的自动核酸提取系统设计了温度系统,主要包含系统温度控制算法分析、硬件电路设计及相关软件设计;系统温度采用全加热和在固定频率及占空比PWM波控制下间歇性加热的分段控制,通过实验确定全加热时间及PWM波... 详细信息

针对自主设计的基于纳米磁珠的自动核酸提取系统设计了温度系统,主要包含系统温度控制算法分析、硬件电路设计及相关软件设计;系统温度采用全加热和在固定频率及占空比PWM波控制下间歇性加热的分段控制,通过实验确定全加热时间及PWM波的占空比,并建立知识库,可以满足使用多种磁珠法核酸提取试剂盒进行核酸提取的温度要求;用该系统为河南惠尔纳米科技公司试剂盒中裂解液及洗脱液加热,实验发现,裂解时8个裂解孔的最大温度差异小于6℃,洗脱时8个洗脱孔的最大温度差异小于5℃,均满足核酸提取实验时对温度的要求。

关键词：自动核酸提取温度控制算法磁珠法

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农业用地土壤重金属综合评价方法

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江苏大学学报（自然科学版） 2014年第4期35卷 408-415页

作者：王圣伟刘刚冯娟张天蛟西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070 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

利用6种重金属元素Pb,Cd,Cu,Cr,Zn和类重金属As构建综合评价标准,提出生态毒性和健康因子相结合的模糊修正综合评价模型.利用Hakanson毒性系数修正方法进行生态和人体健康毒性因子的权重归一化,对比验证表明模型具有较高的分辨率和有效... 详细信息

利用6种重金属元素Pb,Cd,Cu,Cr,Zn和类重金属As构建综合评价标准,提出生态毒性和健康因子相结合的模糊修正综合评价模型.利用Hakanson毒性系数修正方法进行生态和人体健康毒性因子的权重归一化,对比验证表明模型具有较高的分辨率和有效性.引入农田土地分等AEZ方法进行重金属评价比较,对比研究区域47个农用地土地分类图斑的综合评价结果,其中有一定重金属污染程度的土地占总数29.8%,面积比例为32.1%,土地分类级别与重金属污染具有一定的正比效应.研究结果表明所提出的方法适用于农田土壤的重金属综合评价决策.

关键词：农业用地重金属模糊综合评价生态健康土地分等

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基于机器视觉的自然环境下作物行识别与导航线提取

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光学学报 2014年第7期34卷 172-178页

作者：孟庆宽何洁仇瑞承马晓丹司永胜张漫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试验室农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 黑龙江八一农垦大学信息技术学院大庆黑龙江163319 河北农业大学信息科学与技术学院保定河北071001

针对基于机器视觉的农业导航机器人在图像处理时易受光照变化影响和常规导航线检测算法实时性、稳健性不高等问题,提出了YCrCg颜色模型,选择该颜色模型中与光照无关的Cg分量进行后续图像处理,采用基于二维直方图的模糊C均值聚类法(FCM)... 详细信息

针对基于机器视觉的农业导航机器人在图像处理时易受光照变化影响和常规导航线检测算法实时性、稳健性不高等问题,提出了YCrCg颜色模型,选择该颜色模型中与光照无关的Cg分量进行后续图像处理,采用基于二维直方图的模糊C均值聚类法(FCM)进行图像分割,并根据图像中作物行的特点,提出了基于直线扫描的作物行直线检测算法。该算法将图像底边和顶边像素点作为直线的两个端点,通过移动上下端点位置产生不同斜率直线,选择包含目标点最多的直线作为作物行中心线。实验表明,不同光照下基于YCrCg颜色模型的图像分割可以有效地识别出作物行,处理一幅640pixel×480pixel图片耗时约为16.5ms,直线扫描算法能快速准确的检测出导航线,与最小二乘法、Hough变换等算法相比具有速度快、抗干扰性强等优点。

关键词：机器视觉颜色模型图像分割导航线农业导航

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基于响应面法的ISE泥浆直测前处理影响模型研究

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农业机械学报 2014年第S1期45卷 155-161页

作者：蒲攀张淼张丽楠任海燕孔盼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 西北农林科技大学信息工程学院陕西杨凌712100

系统分析了筛孔尺寸、静置时间、振荡浸提时间3个主要参数对硝酸根离子选择电极检测准确度的影响。首先经单因素试验确定出各参数的调控水平范围,进而基于Box-Behnken原理设计了3因素3水平中心组合试验,利用响应面法建立了以3因素为自... 详细信息

系统分析了筛孔尺寸、静置时间、振荡浸提时间3个主要参数对硝酸根离子选择电极检测准确度的影响。首先经单因素试验确定出各参数的调控水平范围,进而基于Box-Behnken原理设计了3因素3水平中心组合试验,利用响应面法建立了以3因素为自变量、平均相对误差RE为响应的回归模型。结果表明:各因素影响次序为静置时间>振荡浸提时间>筛孔尺寸;筛孔尺寸和静置时间的耦合作用显著;当筛孔尺寸为2 mm、静置时间为1.4 h、振荡浸提时间为22 min时,模型预测结果较好,验证集土样平均相对误差小于7.5%,可实现对前处理参数影响的分析和预测。

关键词：响应面离子选择电极前处理泥浆直测

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芦丁在石墨烯/离子液体复合膜上的电化学行为研究

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农业机械学报 2014年第S1期45卷 219-224页

作者：王辉王志强刘刚张志豪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

研究了N-辛基吡啶六氟硝磷酸盐(N-octylpyridinum hexafluorophosphate,OPFP)离子液体与新型碳纳米材料石墨烯(Graphene,GR)复合膜修饰玻碳电极,制备了一种新型的IL/GR/GCE电极用于检测芦丁香茶和药片中芦丁的浓度。并通过循环伏安法、... 详细信息

研究了N-辛基吡啶六氟硝磷酸盐(N-octylpyridinum hexafluorophosphate,OPFP)离子液体与新型碳纳米材料石墨烯(Graphene,GR)复合膜修饰玻碳电极,制备了一种新型的IL/GR/GCE电极用于检测芦丁香茶和药片中芦丁的浓度。并通过循环伏安法、阻抗谱和方波伏安法研究芦丁在IL/GR/GCE的电化学性能,表明离子液体优良的导电和粘合性能及石墨烯纳米材料大比表面积、高电子传递能力和强催化能力,极大地提高了电极电化学性能和检测响应。在最优检测条件下,方波伏安法测定发现其峰电流与芦丁浓度在0.05~11μmol/L范围内呈现良好的线性关系,线性相关系数0.997,检测下限为0.01μmol/L(S/N为3)。将该修饰电极用于检测实际样品中芦丁的含量,表现出较强的抗干扰能力和良好的稳定性。

关键词：芦丁离子液体石墨烯电化学

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基于车载近地遥感的玉米苗期长势动态诊断研究

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河南农业科学 2014年第5期43卷 196-200页

作者：李树强李民赞河南科技大学车辆与动力工程学院河南洛阳471003 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

为了使用车载平台对玉米叶绿素含量进行快速预测,优化车载系统测量结果,提出了一种适于玉米苗期利用车载系统动态预测冠层叶片动态光谱指数(MPRI),构建了基于PRI的叶绿素含量预测模型,结合空间插值手段对其空间分析能力进行了分析和评... 详细信息

为了使用车载平台对玉米叶绿素含量进行快速预测,优化车载系统测量结果,提出了一种适于玉米苗期利用车载系统动态预测冠层叶片动态光谱指数(MPRI),构建了基于PRI的叶绿素含量预测模型,结合空间插值手段对其空间分析能力进行了分析和评估。结果表明:基于车载系统动态获取的冠层叶片MPRI,对于单点位置的冠层叶绿素含量预测效果较好,模型决定系数为0.81;车载系统动态获取的玉米冠层MPRI能够通过定值阈值较为准确地被识别,利用其构建的玉米冠层叶片叶绿素含量预测模型具有较好的单点预测效果。结合反距离加权插值法进行空间分析,能够得到较佳的空间预测效果,空间分布预测偏差率小于7%的数据占总数据量的85%。基于MPRI构建的冠层叶绿素的预测模型,结合GIS手段进行空间分析能够得到较佳的空间预测效果,为车载系统动态测量提供了新的思路。

关键词：光谱指数玉米冠层叶片叶绿素光谱 GIS

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