高原鼠兔行为时间序列短期预测模型研究与应用

高原鼠兔的行为分析可为高原鼠兔的生态学研究与鼠害的防治提供依据。为提高高原鼠兔短期行为预测精度,通过序列图像的时空特征,定义了高原鼠兔的基本行为模式集合;依据自然生态环境下每一个行为模式都会持续一段时间的原则,对视频序列进行降采样从而获得行为时间子序列,以减小行为预测的数据处理量;采用小波神经网络方法建立高原鼠兔短期行为预测的数学模型,确定小波神经网络的参数,用所设计的小波神经网络对高原鼠兔的短期活动行为进行预测。试验结果表明:相对于BP神经网络,小波神经网络的预测准确率高,达到94.94%。预测误差小,均方误差仅有0.012 9。采用小波神经网络可对高原鼠兔的短期行为进行预测。该研究可为高原鼠兔的行为研究提供一种新的信息化思路。     

基于局部纹理差异性算子的高原鼠兔目标跟踪

针对自然生境环境下高原鼠兔目标跟踪中目标与背景颜色相近的问题,提出了一种基于局部纹理差异性算子的高原鼠兔目标跟踪方法。构造了一种新的视觉描述子,称作局部纹理差异性算子LTDC,用来体现目标和背景之间的细微差异性。把该LTDC算子与颜色信息相结合来表征目标模型,并把该目标模型嵌入Meanshift跟踪框架中对高原鼠兔进行跟踪。实验结果表明,所提出的目标表征方法与FLBP目标表征方法相比,具有较强的目标与背景区别能力,在目标和背景颜色相近的场景中,能够较为准确地实现高原鼠兔目标的定位。且所提出的目标表征方法的Meanshift平均迭代次数是FLBP目标表征方法的79.04%,减少了20.96%。跟踪平均总时间是FLBP目标表征方法的82.35%,平均降低了17.65%。同时所提出方法的平均跟踪速度是FLBP目标表征方法的1.22倍。     

基于蒙特卡罗方法的区域规划河网水流计算

从非恒定流能量方程出发,建立随机游动模型,用蒙特卡罗方法数值模拟区域规划中的河网水流运动。蒙特卡罗方法与常用的求解一维圣维南方程组的方法相比,计算结果基本一致,二者水位相对误差不到1%。实际计算中,蒙特卡罗方法较目前常用方法灵活,对节点编号无要求,可方便地加支或减支,计算程序也很简单,但对整个河网进行计算时速度要慢一些。     

输水渡槽对河道行洪风险的影响分析

涉水工程可能导致原有的河道水动力条件改变，进而影响河道行洪能力。研究有无涉水建筑物下河道的行洪风险，对工程维护、河道治理及保障地区防洪安全具有重要意义。基于对河道洪峰流量、初值水位、糙率以及堤防高程4种不确定性因子的随机模拟，分析修建在河流上的输水渡槽在洪水作用下的受力情况，结合河道水面线计算结果，采用常规蒙特卡罗法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗法分别计算在有无渡槽情况下的河道行洪风险。结果表明：(1)在渡槽内水位分别为0.5,1.0,1.5,2.0 m的4种工况下，清丰山溪行洪能力相较设计流量1 200 m³/s分别下降了36.68%、27.87%、19.00%、10.05%；(2)在无渡槽的情况下，河道行洪风险为0.007；在有渡槽情况的下，上述4种工况对应河道行洪风险依次为0.34、0.045、0.016、0.012；(3)令渡槽内水位处于安全范围内最高值，当清丰山溪流量超过1 600 m³/s时，河道行洪风险仍随洪水流量增大显著增加，应考虑报废渡槽以保证河道行洪；(4)常规蒙特卡罗法和基于拉丁超立方抽样的蒙特卡罗方法均适用于评估渡槽对...     

基于机器视觉的高原鼠兔智能监测系统

高原鼠兔是青藏高原以及邻近地区破坏草地生态的主要生物灾害之一.防治高原鼠兔的危害,就必须对该区的鼠兔数量、危害程度进行调查研究,才有可能采取经济有效的防治措施.传统的调查研究方法不仅耗费大量的人力、物力,并且难以实现对鼠兔长期、连续的监测.随着传感技术、生物识别等技术的发展,可以利用智能监测系统对鼠兔进行监测和研究.基于此,本文提出了一种基于机器视觉的高原鼠兔智能监测系统,对系统的构成进行了介绍,并对其中的关键技术做了说明.与传统的鼠害调查方法相比,该系统能够实现对鼠类活动无接触、动态、连续的监测,对鼠兔的防治以及改善高原的草地生态环境具有重要的意义.     

基于视频追踪的猪只运动快速检测方法

自然条件下猪只日常运动时间、距离、速度等构成的运动数据,可作为猪只健康与舒适度状况分析的重要依据。为快速准确地捕获及检测猪场猪只的各种运动信息,探讨了基于视频追踪的猪只运动信息检测方法,该方法在基于颜色特征与轮廓特征相结合的多猪只目标分割基础上,通过基于最小化代价函数的椭圆拟合和最短距离匹配的目标跟踪,设计了运动位移、运动速度、运动加速度和运动角速度4个运动信息的检测算法。进一步探索了基于运动信息检测猪只日常活跃状态、活动规律及行为识别方面的初步应用。试验结果表明,该算法能够识别多种颜色的纯色猪只;分割粘连猪只成功率达92.6%;通过连续4 d在广州市力智猪场种猪室实时视频测试表明,猪只日常活跃状态、活动规律和行为类别等信息均可通过猪只运动信息表现出来。所提方案可快速、有效检测猪只运动信息,为猪只行为分析、健康与舒适度评估提供了依据。     

基于单目视觉与超声检测的振荡果实采摘识别与定位

针对采摘机器人在果实振荡情况下因难以精确定位影响采摘效率的问题,提出了一种基于单目视觉与超声检测的振荡果实识别与定位方法。首先对采集的振荡果树图像序列进行基于色差R-G的Otsu阈值分割和形态学处理,接着对图像果实区域进行灰度填充,将处理后的图像序列叠加得到复合图像和目标果实运动区域,求取振荡果实在图像运动区域的二维平衡位置坐标。然后机械手在视觉引导下运动,其末端指向振荡果实二维平衡位置坐标,同时超声传感器检测目标果实深度信息并提取超声回波信号峰峰值进行果实识别,当检测到果实处于适合采摘位置时,机械手爪抓取果实。采摘试验表明,采摘成功率为86%,验证了所采用方法的有效性,为实现采摘机器人实用化提供了参考。     

基于MC—UVE的土壤碱解氮和速效钾近红外光谱检测

应用可见/短波近红外光谱分析测量土壤碱解氮和速效钾含量.为了提高该分析方法的预测精度,消除无信息建模变量对模型稳定性的影响,原始光谱平滑后采用蒙特卡罗无信息变量消除方法(MC-UVE)对土壤碱解氮和速效钾的建模变量进行筛选,应用偏最小二乘方法(PLS)建立校正模型.对于碱解氮模型,采用MC-UVE PLS方法,建模变量减少为210,相关系数和预测均方差分别为0.84和17.1 mg/kg.对于速效钾的预测模型,采用MC-UVE方法后,建模变量减少为150,模型的预测相关系数为0.76,预测均方根误差为15.4 mg/kg.     

并联机器人可操作度分析的蒙特卡罗方法

对蒙特卡罗法生成的并联机器人工作空间上的随机点分布不均匀性进行了研究,基于多维随机变量函数的分布密度公式,推导出蒙特卡罗法生成的并联机器人工作空间点概率密度与雅可比行列式的关系式,建立了输出空间概率密度与并联机器入可操作度之间的关系.以平面两自由度5R并联机器人为研究对象,采用蒙特卡罗法分析了其工作空间上的可操作度,并根据工作模式将输入空间划分成4个子空间,指出了子空间交界处的逆向奇异性.仿真结果表明,蒙特卡罗法是分析并联机器人可操作度和逆向奇异的一种有效方法.     

自主导航农业车辆的全景视觉多运动目标识别跟踪

为提高自主导航农业车辆导航路径的准确性和行驶作业的安全性,提出自主导航农业车辆的全景视觉多运动目标识别跟踪方案。该方案采用全景视觉进行无盲区的多运动障碍目标的检测,并解决了多运动目标跟踪中遮挡重叠的问题。首先系统将多目相机采集的图像拼接成全景图像,采用分段图像的改进核函数算法对运动目标进行快速自动检测跟踪;其次采用基于路径预测的粒子滤波算法进行多运动目标跟踪并解决遮挡重叠的问题。通过试验表明:采用改进的核函数目标快速跟踪算法,与传统核函数跟踪算法相比,减少系统内存消耗66.8%,加快运算速度35.63%;采用基于路径预测的粒子滤波多目标跟踪算法,在多运动目标遮挡重叠的情况下,平均提高运动目标跟踪成功率39.5个百分点,算法平均耗时0.78s。     

机耕路路面宽度设计探讨

机耕路路面宽度与机耕路的造价有很大的关系.为此,通过分析机耕路断面的组成、影响机耕路横断面宽度的因素以及机耕路上通行的农业机械,并参考相关计算公式,认为机耕路的适宜宽度为3.5～ 4m.此结论可为机耕路面宽度的设计提供参考依据.     

灌溉水平及灌溉间隔对大豆植株干物质积累的影响

采用桶栽方法,选用黑农48为试验材料,设计4个灌溉水平及4种干旱胁迫历时进行交叉试验,研究了灌溉水平及干旱胁迫历时对大豆干物质积累的影响。结果表明,花荚期大豆植株叶、茎、根和荚果更易受干旱胁迫历时影响,干旱胁迫历时越短越有利于植株生长,灌溉水平对植株的生长影响相对弱于干旱胁迫历时。植株各器官干质量的等高线图表明高灌溉水平、短干旱胁迫历时比低灌溉水平、长干旱胁迫历时有绝对优势,同时也表现出高灌溉水平、长干旱胁迫历时处理与低灌溉水平、短干旱胁迫历时处理之间具有相似性。     

活塞热负荷测试方法

随着车用发动机向高速、大比功率、高负荷发展，活塞的工作环境愈加恶劣，活塞出现热裂、烧顶现象屡见不鲜。活塞作为发动机的关键部件之一，其可靠性几乎决定了发动机整机的可靠性水平。而活塞的损伤模式中以热负荷、热疲劳、热腐蚀为主的损伤占有很大的比例。要提高发动机整机的可靠性水平，就要对活塞的热负荷进行全方面的试验、计算、理论等研究。目前，活塞设计多采用经验值和理论计算(如有限元分析等)来预测活塞在发动机中运行时的温度场分布。但该方法受到一些因素的制约(如活塞型式、边界条件等)，只能     

Modelling of Discolouration of Dried Powder of Carrots

A model to represent the discolouration of dried powder of carrots as a function of temperature was developed. Two types of carrots, Asian and European, containing large amount of lycopene and β-carotene, respectively, were tested. The dried powder was stored under an atmosphere with O₂and at three different temperatures, 5,20 and 35°C. The surface colour of the powder was monitored during storage by a Hunter colour ratioa/b. In the proposed model, the rate of oxidation was assumed to be represented by the product of the fraction of concentration of oxidized pigment at arbitrary time and a specific rate of oxidation of pigment. The rate parameters in the proposed model were calculated by fitting the experimental data with smooth curves by trial and error at the end of the induction period but before discolouration took place. The frequency constant and activation energy, expressing the temperature dependence of the rate parameters, were expressed by the Arrhenius relation. The simulation results of a Hunter colour ratioa/bof dried powder at 25°C showed good agreement with the experimental data, suggesting that the proposed model was effective for the prediction of discolouration of dried powder of both types of carrot. The use of the induction period in the manner described may enable the shelf life of dried powder to be predicted.     

影响感官检验棉花品级的因素探析

感官检验棉花的品级,这是农村常见的一种检测手段.它的一个主要特点就是存在不确定性.这是由于检验员的品级检验水平存在一定的差异,其中有很多因素制约着检验的结果.文章对影响感官检验结果的因素进行了系统的分析.     

摊铺机压实机构动态特性仿真

在摊铺机中,由熨平压实机构和压实介质组成的系统,为两个自由度的非线性动力学系统,压实介质简化为粘弹塑性体.建立熨平压实机构动态特性力学模型,利用计算机仿真,研究了熨平压实机构的动力学问题,分析了熨平压实机构动力学参数变化对该系统动态特性的影响.     

城镇供水优化调度的减灾效益分析

从灾害经济学的角度探讨了城镇供水优化调度的必要性和可能性，认为在缺水不可避免的情况下，对供水进行优化调度可以减小缺水带来的损失，产生较好的减灾效益，特别是可以大大减小严重干旱的灾害效应。并根据水资源的特性，提出了缺水损失的计算模式以及优化调度的原则和方法。     

番茄果实热导率测试装置参数实

微热探针法测试热导率系统已被广泛应用于食品材料热导率的测试中.但是,由于实验条件或实验设备的限制,基于理想的线热源瞬态模型测量原理得到的结果会产生某些测试误差.针对测试误差,从探针输入电压、加热时间和样品的径向尺寸等装置操作参数的选择着手,通过实验,得到装置系统测定中输入电压的最佳值为2.5～6.5V、加热时间最佳值为20～50s.最后通过实际测试,得到了番茄果实在不同成熟阶段的热导率变化规律.     

Prediction of the fractional rate of outflow of water from the rumen of sheep

The fractional outflow rate of water from the rumen, measured as the rate of disappearance of the chromium complex of ethylenediamine tetra-acetic acid, was related to a number of dietary factors. A multiple regression equation was derived which expressed fractional outflow rate as a function of the intakes of dry matter, ash, acid-detergent fibre and crude protein.The data analysed consisted of 243 observations for sheep on 59 diets, including forage, concentrate and mixed diets. The ranges covered by the data were: fractional outflow rate 0.7–3.6 day^?1; dry matter intake 560–1400g/day; ash 4–30%, acid-detergent fibre 7–41%, crude protein 5–26 % of dry matter; there were no observations for sheep of less than 34 kg liveweight.The equation accounted for 56·3 % of the total variance. Between-sheep variance could not be calculated for the whole of the data but was undoubtedly substantial since, for a sixth of the data, it was known to account for 38 % of the total variance.