检索结果-内蒙古大学图书馆

激光杂志 2025年第4期46卷 79-87页

作者：余泽寰陈锐吕宇东华理工大学机械与电子工程学院南昌330013

针对当前印刷电路板检测算法性能要求过高,缺陷较难识别的问题,提出一种多尺度过滤融合印刷电路板缺陷检测方法。方法设计了加权过滤特征金字塔网络(WF-FPN),通过简化融合路径,优化不同层次间信息传递效率,显著降低模型复杂度并提升检... 详细信息

针对当前印刷电路板检测算法性能要求过高,缺陷较难识别的问题,提出一种多尺度过滤融合印刷电路板缺陷检测方法。方法设计了加权过滤特征金字塔网络(WF-FPN),通过简化融合路径,优化不同层次间信息传递效率,显著降低模型复杂度并提升检测性能。同时,在主干网络中加入可变形注意力,通过生成偏移子网络增强对不规则缺陷的特征提取能力。并采用完整瓦瑟斯坦距离作为损失函数加快训练收敛速度、提高精确度。最后,使用轻量化检测头降低模型性能开销。实验结果表明,改进后的模型权重文件大小仅为3.62 MB对比基线模型下降39.4%,同时计算量下降35.8%,精度提升2.1%。与同类算法相比能更好地满足模型在嵌入式、移动式检测设备中部署的需要。

关键词：印刷电路板缺陷检测 YOLOv8 特征融合金字塔损失函数

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勺轮式棉花排种器排种性能分析与试验

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农机化研究 2025年第5期47卷 109-115,125页

作者：李玉道宋占华孙学振山东农业大学机械与电子工程学院山东泰安271018

为研究排种器在不同运动特征参数下对排种性能的影响,建立了勺轮式排种器仿真模型,运用EDEM软件对排种器在不同转速和倾斜角度下的工作过程进行了虚拟试验,并分析了单个棉花种子在排种器中的运动轨迹,以及随时间增加籽粒群体受力变化趋... 详细信息

为研究排种器在不同运动特征参数下对排种性能的影响,建立了勺轮式排种器仿真模型,运用EDEM软件对排种器在不同转速和倾斜角度下的工作过程进行了虚拟试验,并分析了单个棉花种子在排种器中的运动轨迹,以及随时间增加籽粒群体受力变化趋势。仿真结果表明:当排种器转速为40 r/min、倾斜角度为15°时,排种器具有相对最佳的工作性能,粒距合格指数为98.15%,重播指数为1.85%,漏播指数为0。用JPS-12性能检测台对排种器进行台架试验,结果表明:排种器转速为40 r/min、倾斜角度为15°时,排出棉花籽粒间距变异系数为0.034,排种均匀性较高,表明排种器工作性能较优,台架试验排种效果良好。田间试验重播率、漏播率均比试验台试验结果有所增加,但仍满足90%以上的合格率,粒距变异系数均小于10%,可以用于田间播种。

关键词：勺轮式排种器 EDEM仿真台架试验棉花种子

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气送式丹参排种器设计及排种特性仿真与试验

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农机化研究 2025年第8期47卷 158-166页

作者：王龙龙李明科张佳乐米桐桐衣雪梅张卫国西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

为实现丹参气送式排种器精密排种,研究排种器结构对排种特性的影响规律,通过分析功能需求与现存问题,设计了丹参气送式排种器。运用DEM-CFD耦合仿真方法分析了不同进气压强、进气管段收缩角和波纹管段振幅条件下流体场、颗粒场和变异系... 详细信息

为实现丹参气送式排种器精密排种,研究排种器结构对排种特性的影响规律,通过分析功能需求与现存问题,设计了丹参气送式排种器。运用DEM-CFD耦合仿真方法分析了不同进气压强、进气管段收缩角和波纹管段振幅条件下流体场、颗粒场和变异系数的变化规律。采用正交模拟试验得到了最佳排种参数,并进行了台架试验验证,结果表明:凹槽式充种轮、螺旋式供种管、分段式输种管和穹顶式分配器可满足丹参种粒的定量充种、均匀供种、连续输种和精密排种的播种作业要求。仿真结果揭示了种粒在分段式输种管内的分布规律,得到了最佳排种参数为进气压强8001.466 Pa、进气管段收缩角22.457°和波纹管段振幅3.628 mm。所设计的结构可实现精密排种,种粒损伤率低,可为气送式丹参排种器的设计提供理论参考。

关键词：丹参气送式排种器排种特性均匀性精密性

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基于少样本学习的酿酒葡萄品种鉴定方法

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农业工程学报 2025年第4期41卷 211-219页

作者：全吾梦施钦晁范一言王起帆苏宝峰西北农林科技大学机械与电子工程学院杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室杨凌712100

酿酒葡萄品种的精确鉴定是实现葡萄园智慧化管理的关键环节。针对品种鉴定过程中,标注数据需求量大、成本高昂且对新品种适应性不足的问题,该研究提出了一种基于少样本学习的两阶段品种鉴定方法。首先,为了减少复杂背景对少样本学习模... 详细信息

酿酒葡萄品种的精确鉴定是实现葡萄园智慧化管理的关键环节。针对品种鉴定过程中,标注数据需求量大、成本高昂且对新品种适应性不足的问题,该研究提出了一种基于少样本学习的两阶段品种鉴定方法。首先,为了减少复杂背景对少样本学习模型的干扰,构建了Deeplabv3+语义分割模型,实现了前景叶片的精细提取;其次,采用基于度量的元学习方法,使用基于MobileNetV2网络结构并融合注意力机制设计的Mobile-CS作为主干网络,实现了在少样本条件下品种的准确鉴定,并在新的品种鉴定任务中快速适应。试验结果表明,Deeplabv3+模型在叶片分割上实现了97.52%的平均交并比;少样本学习模型在5-way 5-shot任务上达到了80.06%的平均准确率,优于经典卷积神经网络结构和经典少样本学习的方法。该研究的两阶段品种鉴定方法具有较高的识别准确率和较强的泛化能力,能够为农业领域的智能识别技术提供新的解决方案。

关键词：图像识别计算机视觉深度学习酿酒葡萄品种鉴定少样本学习元学习

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基于点云语义分割的猕猴桃冠层叶密度测量方法

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农机化研究 2025年第2期47卷 27-35页

作者：韩皓名石复习席新明西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100

提出了一种基于LiDAR的猕猴桃果园叶密度测量方法,旨在为猕猴桃果园冠层喷药提供更精确的指导。首先,使用激光雷达扫描10个密度不同的猕猴桃冠层建立点云数据集,利用RandLA-Net神经网络模型并通过6折交叉验证的方法对猕猴桃冠层的树叶... 详细信息

提出了一种基于LiDAR的猕猴桃果园叶密度测量方法,旨在为猕猴桃果园冠层喷药提供更精确的指导。首先,使用激光雷达扫描10个密度不同的猕猴桃冠层建立点云数据集,利用RandLA-Net神经网络模型并通过6折交叉验证的方法对猕猴桃冠层的树叶、树枝和T型架点云进行语义分割;然后,计算仅包含树叶信息的冠层点云表面积,通过与人工落叶后的实测冠层叶属性(叶面积、叶片数)进行回归分析比较,得到冠层叶点云表面积与真实冠层叶属性的关系;最后,将3 m×3 m的猕猴桃冠层区域划分为400个225 cm^(2)的小网格区域,用以生成冠层叶密度图。结果表明:RandLA-Net网络模型能够有效地对猕猴桃冠层的树枝、树叶与T型架点云进行分割,模型平均总体精度OA达到92%以上,平均交并比mIoU为81.4%,冠层实测叶面积与冠层叶点云表面积的回归分析中获得了较高的相关性R=0.78,回归方程为y=1.491x+8315。对于每个猕猴桃冠层点云数据,通过Alpha-shape算法计算网格区域的冠层体积和预测网格真实叶面积的方法生成冠层叶密度图。所开发的基于点云语义分割的猕猴桃冠层叶密度测量方法,各项指标均符合预期要求,可以为果园冠层喷药提供更精准的指导。

关键词：猕猴桃园冠层叶密度点云语义分割深度学习精准喷雾

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基于MoS_(2)/MoO_(2)异质结构的高性能NO_(2)室温气体传感器

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半导体技术 2025年第3期50卷 254-258,312页

作者：陈雷庆罗雅孜东华理工大学机械与电子工程学院南昌330013

金属氧化物半导体(MOS)气体传感器因工作温度过高,在室温检测方面受到阻碍。近年来,过渡金属二硫化物(TMD)因独特的物理和化学性质在室温检测领域受到广泛关注。MoS_(2)作为TMD中的一种,因高比表面积、高电子迁移率等优点而被广泛研究,... 详细信息

金属氧化物半导体(MOS)气体传感器因工作温度过高,在室温检测方面受到阻碍。近年来,过渡金属二硫化物(TMD)因独特的物理和化学性质在室温检测领域受到广泛关注。MoS_(2)作为TMD中的一种,因高比表面积、高电子迁移率等优点而被广泛研究,但本征MoS_(2)气体传感器响应较低。利用简单的溶剂热法及后续在不同氩气和氧气混合气氛中高温退火处理合成了MoS_(2)/MoO_(2)异质结构,并制备传感器进行性能测试。结果表明,持续通入10 cm3/min氩气的传感器(M-10)对体积分数50×10^(-6)NO_(2)的响应从纯MoS_(2)传感器的1.72提升至19.69。与已有的MoS_(2)基气体传感器相比,该合成方法具有工艺简单、成本较低、可进行室温检测和灵敏度高的优势,为室温下检测NO_(2)提供了参考。

关键词：气体传感器 MoS_(2)/MoO_(2)异质结构室温气体响应 NO_(2)

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抓摇式设施冬枣摘熟留青振动采收装置参数优化与试验

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农业机械学报 2025年第1期56卷 245-253页

作者：郑洲洲胡耀华赵鹏飞董建鑫黄玉祥西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 浙江农林大学光机电工程学院杭州311300 陕西省农业装备工程研究中心陕西杨凌712100

为实现冬枣摘熟留青分批收获,针对设施枣园种植环境设计了一款用于冬枣振动采收参数寻优,具有信息感知功能可调幅变频的试验装置。为探究受迫振动下影响枣果脱落的主要因素,获得最大熟果脱落率和最小青果脱落率,构建了果实单摆动力学模... 详细信息

为实现冬枣摘熟留青分批收获,针对设施枣园种植环境设计了一款用于冬枣振动采收参数寻优,具有信息感知功能可调幅变频的试验装置。为探究受迫振动下影响枣果脱落的主要因素,获得最大熟果脱落率和最小青果脱落率,构建了果实单摆动力学模型,通过对模型的求解,确定了影响果实脱落的主要因素为振动频率、振动幅值和振动时间。然后,采用显示推拉计进行脱落模拟试验,确定了熟果、青果、果柄的脱落次序,证明了摘熟留青的可行性。最后,建立了脱落率与采收机收获参数数学模型,以熟果脱落率和青果脱落率为指标对采收参数进行优化,得到冬枣摘熟留青最佳参数组合:振动频率为12.66 Hz、振动幅值为15.02 mm、振动时间为3.98 s,此时,熟果脱落率为70.08%,青果脱落率为11.97%。并对优化结果进行了田间试验验证,试验结果与优化值相近。

关键词：设施枣园冬枣摘熟留青抓摇式振动采收装置参数优化

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基于BiLSTM的猕猴桃根域土壤水分时序反演方法

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农业工程学报 2025年第2期41卷 112-119页

作者：李鑫帅贾泽丰何景源高文潘时佳牛子杰张东彦西北农林科技大学机械与电子工程学院杨凌712100 陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室杨凌712100

根域土壤水分是决定猕猴桃树健康生长与产量的关键因素,尤其在果实膨胀期,土壤水分的动态监测尤为重要。针对传统监测方法无法监测土壤水分持续变化,该研究以眉县猕猴桃实验站为研究区域,采用无人机和地面传感器采集植被光谱反射率及土... 详细信息

根域土壤水分是决定猕猴桃树健康生长与产量的关键因素,尤其在果实膨胀期,土壤水分的动态监测尤为重要。针对传统监测方法无法监测土壤水分持续变化,该研究以眉县猕猴桃实验站为研究区域,采用无人机和地面传感器采集植被光谱反射率及土壤水分数据(共60 d,1440组数据),构建猕猴桃根域土壤含水率的反演模型。通过Pearson和Spearman相关系数筛选了9种植被指数作为模型输入,比较了前馈神经网络(feedforward neural network,FFNN)、长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)及双向长短期记忆网络(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)的表现。FFNN由于无法吸收时间序列信息,其在测试集上的表现较差,决定系数为0.269,均方根误差为3.56%。而LSTM和BiLSTM模型利用多日历史数据显著提高预测精度,其中BiLSTM表现最佳,测试集决定系数为0.624,均方根误差为2.45%。研究表明,基于时序模型的土壤水分反演方法可以用于猕猴桃果园果实膨大期的精准监测,也为其他果园作物的水分管理提供一定的理论支持。

关键词：无人机猕猴桃土壤含水率多光谱遥感前馈神经网络长短期记忆网络

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基于MLS点云强度校正的行道树树冠识别方法

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激光与光电子学进展 2025年

作者：刘旭李秋洁徐幼林南京林业大学机械电子工程学院

在城市绿量监测领域，移动激光扫描（MLS）技术对于精确识别行道树树冠具有重要的作用。然而，现有依赖点云几何特征或原始强度信息的传统方法在树冠与邻近地物目标混杂时，识别精度往往受限。针对这一问题，本文提出了一种通过距离和... 详细信息

在城市绿量监测领域，移动激光扫描（MLS）技术对于精确识别行道树树冠具有重要的作用。然而，现有依赖点云几何特征或原始强度信息的传统方法在树冠与邻近地物目标混杂时，识别精度往往受限。针对这一问题，本文提出了一种通过距离和入射角校正的强度信息来提升树冠目标识别精度的方法。首先，基于反射率值为50%的标准漫反射板，构建了适用于UTM-30LX型2D LiDAR的距离和入射角强度校正模型。然后，利用该LiDAR设计MLS测量系统，采集包括樱花树树冠在内的城市街道点云数据。通过预处理，筛选出在局部邻域内呈平面分布的有效点云子集。最后，应用校正模型对这些点云进行强度校正，并根据校正后的强度分布确定识别树冠目标的强度阈值。为了验证本方法的有效性，将确定的强度阈值应用于80 m街道场景，并对比了使用原始强度阈值和校正后强度阈值识别树冠点云的结果。实验结果表明，使用校正后的强度阈值，查全率保持在0.79的同时，查准率提高至0.88,F1值增至0.83，相较于原始强度阈值，识别性能提升了24%。

关键词：遥感移动激光扫描树冠识别强度校正城市绿量监测

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玉米小区播种机阻断型气吸式排种器设计与试验

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农业工程学报 2025年第4期41卷 1-9页

作者：宋庆斌毕于彬赵鹏飞董建鑫黄玉祥郑义西北农林科技大学机械与电子工程学院杨凌712100 陕西省农业装备工程研究中心杨凌712100 青岛亿禾田园机械有限公司青岛266000

针对玉米小区机械播种小区间过道宽度一致性差的问题,该研究提出精准阻断排种盘吸附的多余种子进入投种区的技术思路,设计了一种阻断型气吸式排种器。合理规划了被阻断种子的运动轨迹,对阻种阶段的玉米种子进行了力学和运动学分析。基... 详细信息

针对玉米小区机械播种小区间过道宽度一致性差的问题,该研究提出精准阻断排种盘吸附的多余种子进入投种区的技术思路,设计了一种阻断型气吸式排种器。合理规划了被阻断种子的运动轨迹,对阻种阶段的玉米种子进行了力学和运动学分析。基于最速曲线原理,确定了阻断机构的关键参数。以阻断板触发关闭动作的反应距离和关闭状态持续距离为试验因素,进行二因素六水平全因子台架试验。结果表明,上一小区最后多吸附1粒种子的概率为33.33%,下一小区提前多吸附1粒种子的概率为10.00%;阻断板触发关闭动作后反应距离和关闭状态持续距离对阻断效果影响显著;当反应距离为1.2 m、持续距离为0.8 m时,能成功阻断排种盘相邻小区间4个吸孔,且不对正常待播种子造成影响。通过田间试验对最优工作参数进行验证,结果表明,阻断型气吸式排种器阻断成功率为100%,小区间过道宽度变异系数为4.19%;变异系数较传统气吸式排种器减少了9.47个百分点,表明采用阻断型气吸式排种器的玉米小区播种机作业后小区间过道对齐效果较优,阻断机构满足实际作业要求。研究可为玉米小区播种机的进一步改进提供技术参考。

关键词：农业机械玉米种子小区播种机气吸式排种器

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