检索结果-内蒙古大学图书馆

中国农机化学报 2021年第12期42卷 175-181页

作者：曹跃腾朱学岩赵燕东陈锋军北京林业大学工学院北京市100083 城乡生态环境北京实验室北京市100083 林业装备与自动化国家林业局重点实验室北京市100083

轻量化植物叶片病虫害识别算法设计是实现移动端植物叶片病虫害识别的关键。研究提出一种基于改进ResNet模型的轻量化植物叶片病虫害识别算法Simplify-ResNet。以人工采集图像和PlantVillage数据集图像为实验数据,根据移动端植物病虫害... 详细信息

轻量化植物叶片病虫害识别算法设计是实现移动端植物叶片病虫害识别的关键。研究提出一种基于改进ResNet模型的轻量化植物叶片病虫害识别算法Simplify-ResNet。以人工采集图像和PlantVillage数据集图像为实验数据,根据移动端植物病虫害识别对准确率、速度和模型大小的实际需求,改进ResNet模型。使用5䦆Wingdings 2MC@5卷积替代7䦆Wingdings 2MC@7卷积,采用残差块的瓶颈结构代替捷径结构,采用模型剪枝处理训练后的模型。通过测试集5 786幅图像测试Simplify-ResNet模型,证明5䦆Wingdings 2MC@5卷积和残差块的瓶颈结构可有效降低模型参数量,模型剪枝可有效降低训练后的模型大小。Simplify-ResNet模型对测试集图像的识别准确率为92.45%,识别时间为48 ms,内存大小为36.14 Mb。与LeNet、AlexNet和MobileNet等模型相比,其准确率分别高18.3%,7.45%和1.2%。为移动端植物病虫害识别解决最重要的算法设计问题,为移动端植物病虫害识别做出有益探索。

关键词：图像处理病虫害图像识别卷积神经网络模型剪枝

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小型集材挂车满载工况下的有限元建模与分析

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森林工程 2024年第3期40卷 170-177页

作者：韩东涛马跃威刘晋浩崔小青呼伦贝尔学院内蒙古呼伦贝尔021000 北京林业大学工学院北京100083 国家林业和草原局林业装备与自动化重点实验室北京100083

小型集材挂车于林间作业存在多种工况,包括满载弯曲、满载扭转、紧急制动和急速转弯。为解决挂车在满载工况下车载系统的可靠性与安全性较差的问题,建立小型集材挂车的三维装配模型,进行静态分析。通过有限元分析,研究挂车在4种典型工... 详细信息

小型集材挂车于林间作业存在多种工况,包括满载弯曲、满载扭转、紧急制动和急速转弯。为解决挂车在满载工况下车载系统的可靠性与安全性较差的问题,建立小型集材挂车的三维装配模型,进行静态分析。通过有限元分析,研究挂车在4种典型工况下的结构变形和应力分布。研究表明,满载弯曲工况下,最大位移为4.5177 mm,最大应力为115.19 MPa,安全系数为3.08;满载扭转工况下,最大位移为0.98448 mm,最大应力为71.929 MPa,安全系数为4.935;满载制动工况下,最大位移为4.9946 mm,最大应力为120.05 MPa,安全系数为2.957;紧急转弯工况下,最大位移为4.3658 mm,最大应力为104.64 MPa,安全系数为3.39。结果显示研究设计的小型集材挂车在林间作业时满载工况下稳定性较强,确保木材的可靠采集和运输。基于该结果可进一步优化挂车设计和性能,以适应不断变化的需求和环境要求。

关键词：小型集材挂车 ANSYS仿真集材工况林木集材结构稳定性分析材料力学

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基于改进的PSPNet网络的毛白杨根系自动分割量化系统

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浙江农业学报 2024年第2期36卷 424-431页

作者：张鹏翀韩巧玲席本野郑秋燕赵玥北京林业大学工学院北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 智慧林业研究中心北京100083 国家林业和草原局林业装备与自动化国家重点实验室北京100083 北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083

针对毛白杨微根管图像中根系颜色不均匀、形态不一致、目标背景差异小的特点,以及现有根系图像处理软件无法批量分割的问题,提出一个基于深度学习网络的毛白杨根系自动分割量化系统。该系统包括根系图像自动分割和根系特征量化两个部分... 详细信息

针对毛白杨微根管图像中根系颜色不均匀、形态不一致、目标背景差异小的特点,以及现有根系图像处理软件无法批量分割的问题,提出一个基于深度学习网络的毛白杨根系自动分割量化系统。该系统包括根系图像自动分割和根系特征量化两个部分。首先,提出以EPSANet50为骨架的PSEPNet网络(pyramid scene efficient parsing network, PSEPNet)实现毛白杨根系图像的自动高精度分割;其次,使用骨架细化法提取根系中心像素轮廓;最后,运用数学统计方法提取根系数量、根系长度等多特征参数,实现对毛白杨根系特征的量化表达。结果表明:PSEPNet网络对毛白杨微根管根系图像具有良好的分割效果,其准确率为0.981 9,召回率为0.884 9,精确率为0.830 9,F1值为0.851 2,能够实现对根系数量、根系长度、根系投影面积等特征的量化,可为基于微根管技术对林木生长规律的研究提供技术支持和数据基础。

关键词：微根管毛白杨根系语义分割特征量化

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多特征融合的鸟类物种识别方法

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应用声学 2020年第2期39卷 199-206页

作者：谢将剑杨俊邢照亮张卓陈新北京林业大学工学院北京100083 林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室北京100083 先进输电技术国家重点实验室(全球能源互联网研究院有限公司) 北京102211

深度学习输入特征的选择直接影响其分类性能,为了进一步提高基于深度学习的鸟类物种识别模型的分类性能,该文提出一种多特征融合识别方法。该方法首先通过短时傅里叶变换、梅尔倒谱变换和线性调频小波变换分别计算得到鸣声信号的3种语... 详细信息

深度学习输入特征的选择直接影响其分类性能,为了进一步提高基于深度学习的鸟类物种识别模型的分类性能,该文提出一种多特征融合识别方法。该方法首先通过短时傅里叶变换、梅尔倒谱变换和线性调频小波变换分别计算得到鸣声信号的3种语图样本集,然后分别利用3种语图样本集训练3个基于VGG16迁移的单一特征模型,将3个模型的输出进行自适应加权求和实现融合,并修正了加权交叉熵函数以克服样本不平衡的问题,最后对语图进行分类实现鸟类物种的识别。以ICML4B鸣声库的35种鸟类为研究对象,对比了4种模型的平均识别准确率(MAP),结果表明特征融合模型较单一特征模型的MAP最大提高了0.307;选择输入语图的持续时间分别为100 ms、300 ms以及500 ms,对比不同持续时间下4种模型的测试MAP值,结果表明持续时间为300 ms时4种模型的MAP值均为最高;对比了不同信噪比下4种模型的识别效果,多特征融合模型的识别准确率随着信噪比的下降降低最少。说明在选择合适的语图持续时间后,该文提出的特征融合模型能得到更高的识别准确率,具有一定的抗噪能力,且训练参数少,更适合于少样本鸟类的识别。

关键词：鸟类物种识别深度卷积神经网络多特征融合

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林木联合采育机蜂窝结构进料辊关键技术与应用性能研究

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安徽农业大学学报 2021年第3期48卷 496-503页

作者：曲云飞王典朱旭晨北京林业大学工学院北京100083 林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室北京100083

针对机械化采伐作业中减少木材损伤的问题,提出一种基于辊型双V蜂窝结构的进料辊。结合相关的数学公式,推导出了辊型双V蜂窝结构的动态冲击模型,并通过有限元仿真结果得到了验证。对伐木工况低速冲击下辊型蜂窝的力学与吸能特性、动态... 详细信息

针对机械化采伐作业中减少木材损伤的问题,提出一种基于辊型双V蜂窝结构的进料辊。结合相关的数学公式,推导出了辊型双V蜂窝结构的动态冲击模型,并通过有限元仿真结果得到了验证。对伐木工况低速冲击下辊型蜂窝的力学与吸能特性、动态响应、结构稳定性和结构效率等应用技术指标进行探究,并引入不同结构的辊型六角蜂窝进行参照对比。低速冲击下,辊型双V蜂窝相较于辊型六角蜂窝负泊松比效应更明显,结构效率更高且抗冲击性更强,结构稳定性更好,接触力更均匀。各辊型双V蜂窝结构冲击至ε=0.3时的各应力指标均满足1600 kg以下树木采伐工况需求。这为蜂窝结构进料辊的机械化应用与减少原木损伤提供了参考。

关键词：采育机进料辊农林机械树木损伤

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基于无人机图像和改进LSC-CNN模型的密集苗木检测和计数方法

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智慧农业（中英文） 2024年第5期6卷 88-97页

作者：彭小丹陈锋军朱学岩才嘉伟顾梦梦北京林业大学工学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室北京100083 科罗拉多州立大学园艺与景观建筑系美国柯林斯堡80523

[目的/意义]快速、准确地统计密集种植的苗木数量对苗木经营管理具有重要意义。为解决无人机航拍的密集种植苗木图像中苗木粘连、尺度差异大的问题,提出以点标签数据为监督信号的改进密集检测计数模型(Locate,Size and Count,LSC-CNN),... 详细信息

[目的/意义]快速、准确地统计密集种植的苗木数量对苗木经营管理具有重要意义。为解决无人机航拍的密集种植苗木图像中苗木粘连、尺度差异大的问题,提出以点标签数据为监督信号的改进密集检测计数模型(Locate,Size and Count,LSC-CNN),同时实现苗木的检测和计数。[方法]改进的LSC-CNN模型通过将LSC-CNN模型特征提取网络的最后一层卷积替换为扩张卷积(Dilated Convolutions,DConv),实现在保留苗木细节特征的同时扩大感受野,帮助模型更好地理解上下文信息以区分粘连苗木。此外,在多个尺度分支前引入注意力机制(Convolutional Block Attention Module,CBAM)使模型聚焦于有助于苗木检测和计数的关键特征,以更好地适应不同尺度的苗木。为解决类别不平衡问题,提高模型的泛化能力,将损失函数替换为标签平滑交叉熵损失函数。[结果和讨论]经测试,改进LSC-CNN模型在456幅苗木图像的测试集上的平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)、均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和平均计数准确率(Mean Counting Accurate,MCA)分别为14.24株、22.22株和91.23%,三项指标均优于IntegrateNet、PSGCNet、CANet、CSRNet、CLTR和LSC-CNN模型。[结论]改进LSC-CNN模型能够准确实现密集种植苗木的检测和计数,适用于多种树木的检测和计数工作。

关键词：无人机密集种植计数多尺度 LSC-CNN

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林业装备低功耗防丢器

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林业和草原机械 2020年第1期1卷 55-60页

作者：陈嘉威田昊北京林业大学工学院北京100083 林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室北京100083

穿戴设备越来越走近林业活动中,特别是一些随身携带的林业勘探小工具更加受到从业人员的青睐,使用频率越来越高,但同时也存在不同程度的丢失现象。利用低功耗蓝牙技术设计一个拥有防丢找回功能的应用程式。通过调用手机的蓝牙功能来获... 详细信息

穿戴设备越来越走近林业活动中,特别是一些随身携带的林业勘探小工具更加受到从业人员的青睐,使用频率越来越高,但同时也存在不同程度的丢失现象。利用低功耗蓝牙技术设计一个拥有防丢找回功能的应用程式。通过调用手机的蓝牙功能来获取绑定在物品上的蓝牙信号的强度来计算两个蓝牙设备之间的距离。当距离超过设定阈值时给出警告信息,从而达到提醒防丢目的。采用多次测量取均值的方法降低蓝牙信号浮动的负面影响,解决了RSSI值不够稳定且容易受到干扰的缺点,提高了测距的稳定性,可以为林业生产用具的管理提供帮助。

关键词：低功耗蓝牙防丢器微信小程序

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基于人因工效的枸杞采摘姿势疲劳特性分析

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林业机械与木工设备 2024年第7期52卷 64-70,74页

作者：潘林威赵东赵健刘嘉辉刘玉闯冯裕科程延北京林业大学工学院北京100083 林业装备与自动化国家林业与草原局重点实验室北京100083

近年来我国枸杞产业快速发展,由于农机与农艺不能有效结合,人工枸杞采收作业仍是枸杞生产全过程中最重要的环节,如何高效采收依旧是枸杞行业可持续发展的关键问题。课题利用Jack人因工程软件,主要分析杞农常用的人工采收方式,分析杞农... 详细信息

近年来我国枸杞产业快速发展,由于农机与农艺不能有效结合,人工枸杞采收作业仍是枸杞生产全过程中最重要的环节,如何高效采收依旧是枸杞行业可持续发展的关键问题。课题利用Jack人因工程软件,主要分析杞农常用的人工采收方式,分析杞农采收过程中常用姿势的疲劳特性,进行评判分析。结合枸杞采摘特点,以人因工程为研究基础,通过定性分析与定量分析相结合的分析方法,以枸杞采摘作业姿势为研究内容,Jack模拟仿真软件为研究工具,分析不同枸杞采摘作业姿势对人体不同的疲劳特性影响,并给予影响评分,建立枸杞采摘作业疲劳评价体系,根据不同环境、不同姿势、不同状态的综合评分实现劳动姿势疲劳判断,为辅助穿戴式枸杞采摘装置的设计奠定理论基础,提高杞农个体采摘效率,并指导人们安全作业。

关键词：人因工程林果采收枸杞疲劳分析

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青皮核桃挤压式捡拾机构的设计与试验

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南方农机 2024年第7期55卷 1-5,10页

作者：陕岩徐道春北京林业大学工学院北京100083 林业装备与自动化国家林草局重点实验室北京100083

【目的】我国核桃捡拾仍是人工收集,工作效率较低、劳动力成本逐年提高,且现有机械设备无法满足核桃捡拾要求。【方法】基于青皮核桃种植环境及物理参数,设计了一种挤压式青皮核桃捡拾机构,对机构的捡拾过程进行了理论与运动学分析,且... 详细信息

【目的】我国核桃捡拾仍是人工收集,工作效率较低、劳动力成本逐年提高,且现有机械设备无法满足核桃捡拾要求。【方法】基于青皮核桃种植环境及物理参数,设计了一种挤压式青皮核桃捡拾机构,对机构的捡拾过程进行了理论与运动学分析,且制作了样机进行了仿真分析,并选取30个不同尺寸青皮核桃进行了验证试验。【结果】捡拾机构工作时,质心运动速度波动较小,位移变化稳定,青皮核桃平均捡拾时间约为2.7 s,同时试验过程中捡拾机构产生的接触力最大为22.3 N,满足强度要求,青皮核桃捡拾无损率为98%。【结论】设计的装置可以满足青皮核桃采收作业的捡拾要求,结构简单,操作便利,工作效率高,大大降低了人工成本,具有广阔的应用前景。

关键词：青皮核桃挤压式捡拾机构动力学仿真

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基于遗传算法的六连杆机构尺寸优化设计

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锻压技术 2022年第7期47卷 184-193页

作者：吕明青邵珠峰徐道春王传英彭发忠北京林业大学工学院林业装备与自动化国家林草局重点实验室北京100083 清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室北京100084 济南二机床集团有限公司山东济南250022

为了使压力机具有更好的性能,需要对主传动机构进行尺寸优化设计。构建了一套完整的六连杆传动机构综合优化设计模型,首先建立了运动学与动力学模型,针对机构的运动稳定性、传力性能、位置精度及增力特性4方面进行分析,以滑块速度波动... 详细信息

为了使压力机具有更好的性能,需要对主传动机构进行尺寸优化设计。构建了一套完整的六连杆传动机构综合优化设计模型,首先建立了运动学与动力学模型,针对机构的运动稳定性、传力性能、位置精度及增力特性4方面进行分析,以滑块速度波动、压力角、侧向力和机构的机械增益为优化性能指标,通过统一量纲和线性加权的方式构造出反映综合性能的多目标优化函数,引入几何、位置以及行程约束,并添加压力机的工作空间和杆件不干涉等约束条件,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示:优化后的传动机构在工作阶段的速度波动降低了20.71%,最大侧向力降低了9.34%,最大压力角降低了9.16%,最大机械增益降低了5.52%,有效地提升了压力机的综合锻压性能。

关键词：六连杆机构运动稳定性传力性能位置精度增力特性多目标优化

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