检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2025年第2期56卷 105-114页

作者：汪小旵祁子涵杨震宇王得志黄慧星卢美光南京农业大学工学院南京210031 江苏省现代设施农业技术与装备实验室南京210031

为解决农业机器人在示范温室工作通道行驶中难以避让动态障碍物、易陷入局部最小值、无法到达目标点等问题,提出了基于双障碍物评价函数、自适应权重和虚拟目标法的动态窗口法(Dual obstacle cost function,adaptive weights and virtua... 详细信息

为解决农业机器人在示范温室工作通道行驶中难以避让动态障碍物、易陷入局部最小值、无法到达目标点等问题,提出了基于双障碍物评价函数、自适应权重和虚拟目标法的动态窗口法(Dual obstacle cost function,adaptive weights and virtual target_dynamic window approach,DAV_DWA)来实现机器人局部路径规划。首先,采用动静双策略的避障方法,将动态和静态障碍物安全距离划分为2个评价函数,降低动态障碍物碰撞风险且防止对静态障碍物过度避障;其次,提出评价函数权重自适应策略,根据2种障碍物距离实现自适应调整各评价函数权重,以增强机器人在不同复杂环境中的路径寻优能力;最后,提出虚拟目标法,使其脱离局部最小值后继续导航,增强其对于局部最小值的路径规划能力。对比仿真试验和温室实地试验结果表明,在仿真环境中,相较于其他算法,DAV_DWA算法在保证安全性的前提下,能够在更短的时间内,以更短的路径到达目标点;温室障碍物场景中,机器人可以完成自主导航任务,且定位误差不大于0.12 m,跟踪误差不大于0.10 m,符合实际需求。

关键词：农业机器人路径规划动态窗口法参数自适应局部最小值

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鱼菜共生技术及其系统装备的研究现状与展望

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南京农业大学学报 2025年第1期48卷 85-96页

作者：李天沛汪小旵施印炎丁为民南京农业大学工学院江苏南京210031 江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室江苏南京210031

中国淡水养殖产量稳居世界第一位,但过量投饲和养殖模式落后带来的水体富营养化、生产效率低下以及水产品质量无法得到保障等问题严重制约了水产养殖业的健康发展,因此发展鱼菜共生等生态种养模式是加快发展生态循环农业并最终实现农业... 详细信息

中国淡水养殖产量稳居世界第一位,但过量投饲和养殖模式落后带来的水体富营养化、生产效率低下以及水产品质量无法得到保障等问题严重制约了水产养殖业的健康发展,因此发展鱼菜共生等生态种养模式是加快发展生态循环农业并最终实现农业绿色可持续发展的重要途径。鱼菜共生技术可实现氮素和水资源的高利用率,生产农产品的同时生态效益也很显著。鱼菜共生系统包含水产养殖、养殖尾水预处理、微生物降解转化、作物栽培等农艺环节,涉及多种农业生产过程和装备。本文总结了国内外现代鱼菜共生技术的发展现状,介绍了鱼菜共生系统的装备组成和模式特点,分析了鱼菜共生技术及其装备存在的问题和挑战,提出鱼菜共生技术未来发展趋势与建议。

关键词：鱼菜共生种养装备水产养殖无土栽培尾水处理氮素循环

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稻穗结构图像特征与籽粒数相关关系分析

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农业机械学报 2014年第12期45卷 323-328页

作者：赵三琴李毅念丁为民吕俊逸王心怡南京农业大学江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室南京210031

针对人工测量低效,重复性差且无法同时获取多个参数的问题,提出稻穗结构图像特征测量方法。首先人工测量稻穗一次枝梗长度和每穗籽粒数,发现二者具有显著相关性;采用图像处理方法提取稻穗图像面积、一次枝梗长度特征,并分别分析二者与... 详细信息

针对人工测量低效,重复性差且无法同时获取多个参数的问题,提出稻穗结构图像特征测量方法。首先人工测量稻穗一次枝梗长度和每穗籽粒数,发现二者具有显著相关性;采用图像处理方法提取稻穗图像面积、一次枝梗长度特征,并分别分析二者与籽粒数的相关关系。试验结果表明,面积、一次枝梗长度特征与籽粒数的相关系数在0.90以上,预测籽粒数的最大误差平均值为7.90%,说明稻穗形态特征的图像提取方法可行有效,面积、一次枝梗长度均能用来表达或替代稻穗籽粒数特征。

关键词：水稻稻穗结构图像分析一次枝梗面积

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自主跟随车辆航向控制系统

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农业机械学报 2015年第1期46卷 8-13,7页

作者：丁永前王致情林相泽毕伟平林小兰薛金林南京农业大学江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室南京210031

提出了一种基于红外传感器检测相对航向角的车辆自主跟随控制系统建模和设计方法,对相对航向角的检测机构及其工作原理进行了介绍,重点讨论了基于步进电动机驱动的转向控制系统的建模方法、前轮转向角和航向角之间的关系以及相应的控制... 详细信息

提出了一种基于红外传感器检测相对航向角的车辆自主跟随控制系统建模和设计方法,对相对航向角的检测机构及其工作原理进行了介绍,重点讨论了基于步进电动机驱动的转向控制系统的建模方法、前轮转向角和航向角之间的关系以及相应的控制算法的设计,航向角控制系统模型的Matlab仿真结果和控制系统的实际运行结果高度吻合。结合自主改装的电动车自主跟随系统在果园路径进行了实验,实验过程中,引导车和跟随车行驶路径之间的最大横向偏差为9.2 cm,平均偏差为3.3 cm,方差为5.5 cm2。实验结果表明,基于红外传感器的车辆自主跟随控制系统能实现车辆的自主跟随,系统运行稳定可靠,体现出其在复杂农业环境中的应用前景。

关键词：车辆自主跟随航向角控制系统红外传感器

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边界点数量对傅里叶描述子识别精度的影响

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农业机械学报 2014年第9期45卷 305-310页

作者：赵三琴刘德营丁为民申宝营南京农业大学江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室南京210031

以傅里叶描述子(FDs)为形状边界的特征识别时,边界点数量(N)是影响其识别精度的唯一不确定参数。为合理选择该参数,以圆、椭圆、稻飞虱前翅边界为研究对象,以复数傅里叶描述子(CFD)、椭圆傅里叶描述子(EFD)为边界特征,以类内相似度、类... 详细信息

以傅里叶描述子(FDs)为形状边界的特征识别时,边界点数量(N)是影响其识别精度的唯一不确定参数。为合理选择该参数,以圆、椭圆、稻飞虱前翅边界为研究对象,以复数傅里叶描述子(CFD)、椭圆傅里叶描述子(EFD)为边界特征,以类内相似度、类间相似度为评价指标,对边界点数量影响识别精度的实质进行试验分析和验证。结果表明,边界点数量是以改变类内相似度/圆形边界信息量达到傅里叶描述子识别精度的改变,而且,一次采样的边界点数量N≥64时,CFD可以用较少的重采样的边界点数量(N≥16)来描述边界的整体形状;一次采样和重采样的边界点数量对EFD的识别精度均有影响,该描述子需要较多的边界点数量(N≥128)来表达边界的细节信息,尤其适用于边界形状极其相似的场合。

关键词：傅里叶描述子特征识别边界点数量相似度稻飞虱

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夜间补光对黄瓜幼苗形态的调节与补光方式的确定

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农业机械学报 2014年第6期45卷 296-302页

作者：申宝营丁为民惠娜李洁南京农业大学江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室南京210031

为确定光质夜间延时补光对不同生长阶段黄瓜幼苗形态的影响,制定黄瓜育苗夜间延时补光模式,对LED夜间延时补光对黄瓜幼苗形态发育的影响进行了试验研究。选取'津春四号'黄瓜为试材,以下胚轴长、子叶面积、茎粗、叶面积、节长、... 详细信息

为确定光质夜间延时补光对不同生长阶段黄瓜幼苗形态的影响,制定黄瓜育苗夜间延时补光模式,对LED夜间延时补光对黄瓜幼苗形态发育的影响进行了试验研究。选取'津春四号'黄瓜为试材,以下胚轴长、子叶面积、茎粗、叶面积、节长、干物质量、叶绿素含量以及壮苗指数为指标,研究使用红光(R,630 nm)和红蓝混合光(RB,630 nm∶660 nm=8∶2)两种LED光源夜间延时补光4 h对不同生长阶段黄瓜幼苗形态的影响,利用Logistic曲线对叶面积增长速率进行拟合。结果表明:子叶期红光延时补光幼苗子叶面积和茎粗最大,分别比对照组提高了61.60%和19.55%;一叶期红光延时补光幼苗叶面积和茎粗最大,分别比对照组提高了25.11%和14.72%;成苗期红蓝光延时补光幼苗叶面积、茎粗、干物质量、叶绿素含量和壮苗指数最大,分别比对照组提高了41.92%、17.75%、45.45%、21.92%、200.00%。利用红光夜间延时补光能够促进前期(子叶期和一叶期)黄瓜幼苗的生长,红蓝混合光夜间延时补光可促进后期(二叶期至成苗期)黄瓜幼苗的生长、提高幼苗壮苗指数。

关键词：黄瓜壮苗指数夜间补光光形态光形态调控

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基于RFID与ZigBee的羊场养殖信息管理系统

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农业机械学报 2014年第9期45卷 247-253页

作者：王玲邹小昱刘思瑶沈明霞朱宏超朱镕杰南京农业大学江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室南京210031

为了选育性状优良的羊进入核心种群,将RFID射频识别、ZigBee无线通信与ARM嵌入式技术相结合,研制了一套羊场养殖信息管理手持终端。手持终端包括基于S3C6410处理器的ARM核心板、125 kHz RFID阅读器、基于CC2530芯片的ZigBee无线通信模... 详细信息

为了选育性状优良的羊进入核心种群,将RFID射频识别、ZigBee无线通信与ARM嵌入式技术相结合,研制了一套羊场养殖信息管理手持终端。手持终端包括基于S3C6410处理器的ARM核心板、125 kHz RFID阅读器、基于CC2530芯片的ZigBee无线通信模块以及多功能底板。软件开发过程中,构建了包含设备驱动的Linux系统环境,利用Qt/Embedded的信号/槽机制实时接收RFID数据,基于OSAL操作系统的ZigBee2007协议栈实现ARM与ZigBee网络之间的通信,在Qt中设计触摸屏图形界面以及串口通信、通信指令、软键盘、蜂鸣器、中文显示等后台程序,具有日常管理、育种管理及疫病管理等模块功能。现场测试结果表明,手持终端能够实时采集、录入、存储、拷贝、查询养殖信息并通过ZigBee无线网络与上位机通信,可满足羊场信息化管理的需要。

关键词：羊场信息管理无线传感网络嵌入式技术

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基于改进Hu矩和遗传神经网络的稻飞虱识别系统

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农业机械学报 2013年第6期44卷 222-226页

作者：邹修国丁为民刘德营赵三琴南京农业大学江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室南京210031

针对稻飞虱识别实时性差和BP神经网络分类有一定误差的问题,设计了一种基于DSP硬件平台和遗传神经网络算法的稻飞虱识别系统。系统硬件以AT89S52单片机控制拍摄移动装置,以DM6437处理器作为算法处理平台;系统软件设计主要包括基于改进H... 详细信息

针对稻飞虱识别实时性差和BP神经网络分类有一定误差的问题,设计了一种基于DSP硬件平台和遗传神经网络算法的稻飞虱识别系统。系统硬件以AT89S52单片机控制拍摄移动装置,以DM6437处理器作为算法处理平台;系统软件设计主要包括基于改进Hu矩的特征值提取和基于遗传算法优化神经网络的识别算法。系统通过CCD摄像机拍摄稻飞虱视频信号传送到DSP识别系统,从中提取图像,识别图像中的稻飞虱。实验对稻飞虱、水蝇和潜蝇等80个样本进行了训练和测试,结果表明遗传神经网络对稻飞虱的正确识别率达到90%。

关键词：稻飞虱图像识别改进Hu矩遗传算法神经网络

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基于荧光光谱法与深度信念网络的稻种发芽率检测方法研究（英文）

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光谱学与光谱分析 2018年第4期38卷 1303-1312页

作者：卢伟郭阳鸣代德建张澄宇王新宇南京农业大学工学院江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室江苏南京210031

针对传统稻种发芽率检测效率低、精度差、专业化要求高等问题,通过荧光光谱法结合深度信念网络(DBN)建立稻种发芽率预测模型。首先,将连粳7号和武运粳均分别老化0~7d后,以5min为间隔在纯净水中分别浸泡5~30min。然后用荧光光谱仪检测浸... 详细信息

针对传统稻种发芽率检测效率低、精度差、专业化要求高等问题,通过荧光光谱法结合深度信念网络(DBN)建立稻种发芽率预测模型。首先,将连粳7号和武运粳均分别老化0~7d后,以5min为间隔在纯净水中分别浸泡5~30min。然后用荧光光谱仪检测浸泡液的荧光光谱,光谱数据经中心化后用集合经验模态分解(EEMD)去噪,并通过主成分分析法提取441.5nm的特征荧光波长。最后,利用偏最小二乘回归(PLSR),反向传播神经网络(BPNN),径向基函数神经网络(RBFNN)和深度信念网络(DBN)建立水稻种子发芽预测模型。比较后得出,DBN模型在少数据、弱信号情况下的预测精度最高,预测集相关系数Rp和均方根误差RMSEP最大可达0.979 2和0.101。同时,通过分析混合稻种荧光数据Rp的变化趋势,得到最佳浸泡时间为22.1min,实际上,精确度超过0.95(Rp)需要5min左右。研究结果表明,结合荧光光谱法和EEMD-DBN模型,非破坏性地预测水稻种子发芽率具有可行性和高准确性,并且适用于不同颜色和污染水平的水稻种子的检测。

关键词：荧光稻种发芽率 EEMD DBN

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暗期补光对黄瓜幼苗形态调节效果及综合评价

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农业工程学报 2014年第22期30卷 201-208页

作者：申宝营李毅念赵三琴丁为民惠娜李洁南京农业大学工学院/江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室南京210031

为确定暗期延时补光调节黄瓜幼苗形态的最优光质和补光时长,采用L1(70%R,30%B)、L2(80%R,20%B)、L3(90%R,10%B)L4(100%R)4种发光二极管(light emitting diodes,LED)光源对"津春四号"黄瓜幼苗进行2 h(19:00-21:00)、4 h(19:00-23:00)和6 h(19:00-01:00)时长的暗期延时补光,以无暗期补光为对照,研究暗期延时补光对黄瓜幼苗形态的调节,并利用综合评价法分析暗期延时补光对幼苗形态的影响。结果表明,暗期延时补光时长和补光光质对黄瓜幼苗下胚轴长、苗高和茎粗的交互影响极显著,对幼苗壮苗指数的交互影响显著;L2光质补光4 h幼苗综合评价值最大;L4光质补光可促进前期(一叶期和二叶期)幼苗叶面积和茎粗的增加,L2光质补光可促进后期(成苗期)幼苗叶面积和茎粗的增加,该研究结果为暗期补光培育黄瓜幼苗以及开发光形态调控补光装置提供依据。

关键词：发光二极管叶绿素光延时补光黄瓜熵值法壮苗指数

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