茶树叶片表面喷雾液滴斜撞击行为研究

在喷雾场景中,茶树叶片具有不同倾斜方向,且会受到不同方向喷雾液滴的撞击。为掌握液滴斜撞击茶树叶片时的撞击行为及影响机理,提出了利用椭圆铺展面积来衡量斜撞击时液滴的铺展变化,并推导出包含叶片倾角和撞击角的斜撞击液滴铺展及反弹数学预测模型。为验证理论准确性,利用两台高速摄像机对喷雾液滴撞击茶树叶片的撞击过程及结果进行测试和分析。研究结果表明,撞击角、初始直径、撞击速度对粘附液滴的铺展面积影响由大到小为撞击速度、初始直径、撞击角,其中初始直径及撞击速度对液滴铺展面积有显著性影响,且是极强正相关。对于细、中液滴,撞击角对铺展面积无显著性影响;对于粗大液滴,撞击角有显著性影响,建议采用90°撞击角。茶树叶片表面具有亲水性,水滴撞击叶片表面时无反弹行为,此结果与反弹预测模型结果吻合。对液滴飞溅的影响程度由大到小为初始直径、撞击速度、撞击角。初始直径及撞击速度对液滴飞溅有显著性影响,液滴初始直径和撞击速度越大,越容易发生飞溅,撞击角对液滴飞溅无显著性影响。因茶树叶片表面比较光滑,无长绒毛,表面粗糙度较小,飞溅临界值Kcrit采用108. 4较合适。     

植保机械雾化喷头磨损规律的研究进展

根据我国植保机械雾化喷头研究与使用的现状和特点,在分析喷头类型、使用及其磨损问题的基础上,分析了喷头的磨损形式及冲蚀因素,探讨了喷头材料和内部结构对磨损的影响,强化了研究雾化喷头的磨损规律对减缓喷头的磨损率,延长喷头使用时间,保证喷雾效果的重要性,提出了开展喷头失效检测和预测的思路和建议.     

雾滴尺寸测定及处理方法综述

雾滴尺寸的分布在喷雾技术使用中是一项十分重要的因素。本文主要评述了几种收集雾滴、测量雾滴尺寸分布及处理数据的方法。     

基于机器视觉的室内农药自动精确喷雾系统

建立了基于机器视觉的室内农药自动精确喷雾系统,对信号采集、图像处理、施药决策、数据交换等主要问题作了较深入的研究,提出了基于相对色彩因子的树木图像分割算法,和传统方法相比,在不影响分割效果的同时大大提高了图像分割的实时性。测试表明该系统运行良好,有很好的户外应用前景。     

基于移动激光扫描的行道树树干提取

基于移动激光扫描技术的行道树资源调查是当前的研究热点及未来的发展趋势,树干提取是行道树定位与分割的核心步骤,已有方法由知识驱动,人工设计树干检测规则,难以跨越低层点云数据到高层地物目标的语义鸿沟。针对上述问题,基于移动2D Li DAR系统采集的城市街道点云数据,将行道树树干提取分为树干点云识别与树干点云分割2个步骤。首先,构建城市街道点云标注数据集,提取深度、高程、维度、密度、强度等14个局部点云特征,采用Boosting监督学习算法从标注数据集中自动学习树干点云与非树干点云的差异性,通过特征融合获取高精度树干点云检测器;然后,基于树干点云识别结果,采用帧投影方法分割标识出每一根树干。试验结果表明:基于监督学习的树干点云检测器有较好的分类性能,为树干分割提取提供了精准数据,对于0.10～0.40 m的球域半径,测试集查准率均高于93%,查全率均高于94%。此外,以Bayes错误率为评价指标衡量单个特征的鉴别力,得出鉴别力最强的3个特征为高程方差、强度范围及强度方差。     

植物表型平台与图像分析技术研究进展与展望

近年来,植物基因组得到迅猛发展,但因缺乏足够的表型数据而限制了人类解析数量性状遗传学的能力。通过开发植物表型信息采集平台和进行图像分析可以加以解决。高通量、自动化、高分辨率的植物表型信息采集平台与分析技术对于加快植物改良和育种、提高产量和抗病虫害能力至关重要。将植物表型平台信息采集平台与分析技术用于解析基因组信息,定量研究与生长、产量和适应生物或非生物胁迫相关的复杂性状,是建立植物生长模型和采集农作物高维、丰富表型数据集的重要途径,能够满足填补基因组信息与植物表型可塑性之间空白的需要。阐述了基于光学成像的植物表型信息采集平台与图像分析技术的研究进展,从室内、田间不同的使用环境出发,根据不同搭载方式,总结分析了各表型平台的功能和特点。最后,分析了目前植物表型信息采集平台与分析技术存在的瓶颈问题,提出了以下建议与展望:开发植物表型信息采集平台的多传感器集成系统;将植物生长环境监测模块融入植物表型信息采集平台中;开发针对林木的表型信息采集平台;对传感器获取的表型数据进行更好的集成与挖掘;采用无损原位根系信息采集技术得到植物地下部分的表型数据;构建表型数据统一开放的标准,进行学科交叉的深度合作。     

农药精确喷雾IDSS知识库构建

将智能决策支持系统与农药精确喷雾技术有机结合起来,研究并集成农药精确喷雾智能决策支持系统,将为实现农药精确喷雾提供智能决策。知识库是智能决策支持系统和专家系统的核心部件,本文在分析农药精确喷雾智能决策支持系统的功能结构及农药精确喷雾主要影响因素的基础上,构建了农药精确喷雾知识库,并给出了知识库检索流程。     

基于单片机的雾化装置控制系统设计

随着单片机技术的迅速发展,越来越多的自动化手段被广泛地应用到农业生产中,提高了生产效率。为此,主要研究了基于STC12C5A60AD单片机实现变量喷雾的工作原理和实现方案,重点阐述了该系统的硬件设计。将单片机技术应用于雾化装置综合性能检测中,能够根据需要自动地调节喷雾参数,实现了变量施药作业,提高农药利用率,减少了农药残留和环境污染。     

烟雾机温度测试系统的建立及测试结果的分析

对我国现有三种机型的燃烧室喷管和冷却管外壁温度进行了试验测试与分析,并对新研制的燃烧室喷管(B_1)以及3y-14型机喷管(B_2)分别配置三种不同化油器进行对比试验、测试及分析。结果表明:新制喷管(B_1)与金马化油器(A_1)具有良好的匹配特性,整机综合性能优于现有各机型,为部课题燃烧室与化油器结构主参数的设计提供了重要依据。