基于CNN的小麦籽粒完整性图像检测系统

为了快速、准确识别小麦籽粒的完整粒和破损粒,设计了基于卷积神经网络(CNN)的小麦籽粒完整性图像检测系统,并成功应用于实际检测中。采集完整粒和破损粒两类小麦籽粒图像,对图像进行分割、滤波等处理后,建立单粒小麦的图像数据库和形态特征数据库。采用LeNet-5、AlexNet、VGG-16和ResNet-34等4种典型卷积神经网络建立小麦籽粒完整性识别模型,并与SVM和BP神经网络所建模型进行对比。结果表明,SVM和BP神经网络所建模型的验证集识别准确率最高为92. 25%; 4种卷积神经网络模型明显优于两种传统模型,其中,识别性能最佳的AlexNet的测试集识别准确率为98. 02%,识别速率为0. 827 ms/粒。基于AlexNet模型设计了小麦籽粒完整性图像检测系统,检测结果显示,100粒小麦的检测时间为26. 3 s,其中,图像采集过程平均用时21. 2 s,图像处理与识别过程平均用时为5. 1 s,平均识别准确率为96. 67%。     

水分对近红外光谱检测紫色土有机质含量影响的研究

近红外光谱(NIR)技术在线检测土壤养分含量是精细农业研究热点之一.土壤水分在近红外波段具有较高的吸收系数,处于波动状态的土壤水分,直接影响NIR技术检测土壤有机质含量的预测精度.四川、重庆地区紫色土中有机质含量较低,比土壤水分最大有一个数量级的差异.利用BRUKER公司的MPA傅里叶近红外谱仪对不同含水率的紫色土壤进行了近红外光谱扫描,分析水分对近红外光谱检测紫色土壤有机质含量模型精度影响,提出了一种消除土壤水分对紫色土壤有机质含量预测影响的方法.近红外光谱扫描显示,在同一有机质含量水平下,含水率增加,光谱吸光度呈非线性上升趋势,直接利用光谱数据建立的偏最小二乘法(PLS)模型,在较高水分条件下,模型精度低;在遗传算法选择的波数区域,用二次多项式拟合紫色土壤含水率指数对近红外扫描光谱吸光度影响,其相关系数在0.95~0.97之间;将一定含水率下的近红外光谱吸光度折算为干土条件下吸光度,再利用PLS法建立近红外光谱有机质含量预测模型,与原有模型相比预测精度得到显著提高.实验结果表明,本方法可以有效消除紫色土壤水分对近红外光谱检测其有机质含量预测影响,为不同水分条件下近红外光谱在线检测紫色土壤有机质含量提供一定的理论和技术支持.     

甘蔗收割机刀盘高度自动调节系统模拟试验研究

我国甘蔗种植主要集中在南方丘陵山区,地势起伏大,甘蔗收割机在收割过程中,刀盘不能随着地形变化自动调整高度,无法在合适的位置进行甘蔗切割,造成切割质量差及影响甘蔗第二年发苗和刀具损坏等问题.针对这一现象,设计了一种地面高度检测装置,能够测量出甘蔗垄的相对高度,并利用液压控制系统模拟甘蔗收割机的割台部分,配合检测装置进行了切割刀盘的仿地形自动升降测试.结果表明:地面高度检测装置的最大误差为6mm,采用了该检测装置的刀盘高度自动调节系统误差为9mm,能够满足生产使用的精度要求.     

基于FT-MIR的三七粉末掺伪成分的定量检测模型研究

高品质三七价格昂贵,常以粉末形式出售.为实现快速检测市场上三七粉末掺伪成分的定量检测,该文使用傅里叶中红外光谱技术(FT-MIR)采集三七粉末及其伪品的光谱信息,使用标准正则变换(SNV)和基线校准(Base-line)方法对原始光谱进行预处理,通过协同区间(Si)、连续投影算法(SPA)、竞争自适应加权算法(CARS...     

杂交水稻种子太赫兹光谱特性研究

我国杂交水稻种植面积十分广泛,种子纯度是种子质量核心指标之一,直接影响杂交水稻的产量.利用透射型太赫兹(Terahertz wave,THz)光谱仪采集16种杂交水稻种子光谱数据,分析其太赫兹光谱频率特征和吸收系数,研究杂交水稻粉末粒度和固定剂浓度对其光谱的影响,结果表明:样品粉末颗粒小于2μm能避免太赫兹波散射对THz光谱数据采集的影响,在样品中添加聚乙烯固定剂不会增加吸收杂波,但能改变吸收强度;在0.1~2THz范围内杂交水稻种子均有不同的特征吸收峰,但少部分品种吸收峰位置靠近,因此直接用杂交水稻种子的THz光谱特征吸收频率识别杂交水稻种子比较困难,需要进一步结合其它方法.     

电磁场对绿豆萌芽的超弱发光和腺苷三磷酸的影响

本文报道了１０００ｖ／ｃｍ，５００ｖ／ｃｍ静电场和０．１Ｔ，０．２Ｔ恒磁场对绿豆萌芽的超弱发光强度以及腺苷三磷酸含量的影响及其机理。     

光催化活性纳米TiO2的固定与催化降解甲基橙研究

纳米TiO2具有很好的光催化活性,对比研究了玻璃纤维、多孔硅胶、SiO2、分子筛等作为载体材料对纳米TiO2的固定,比较了各种材料对纳米TiO2的负载量及负载条件,相对来说,玻璃纤维的负载量最大.以甲基橙为模拟物,测定了各种固定化纳米TiO2的光催化性能,负载量最大的玻璃纤维表现出最好的催化活性.     

ABA对杂交稻幼苗抗冷性机理的研究

杂交水稻幼苗３℃胁迫３６ｈ后，超氧物歧化酶活性和ＡＴＰ含量明显下降，膜脂过氧化作用加强，膜透性增大，当用１０＾５ｍｏｌ／ＬＡＢＡ预处理幼苗后，ＳＯＤ活性和ＡＴＰ含量下降受到抑制，膜脂过氧化作用减弱，膜透性降低，同位素示踪表明，ＡＢＡ使幼苗ＳＯＤ活性增强的原因是促进了ＳＯＤ的再合成，而不是激活其活性，同时证明，膜脂过氧化与ＳＯＤ活性的变化有着密切联系。     

磁化过氧化氢酶的稳定性研究及其机理初探

研究了经0．23T－0．61T磁处理1h所得磁化过氧化氢酶（CAT）的滞后活力、紫外差光谱及荧光发射光谱的变化。磁化酶在放置过程中,活力下降慢于天然酶,相对活力随滞后时间的延长而增加,活力变化曲线的线型随磁感应强度增加而呈现规律性变化。在滞后期间内,磁化酶紫外差光谱连续变化,荧光发射光谱λ330nm发射峰位末移动,而荧光发射强度下降。研究表明,磁化酶稳定性增加,其变性失活的构象变化过程明显不同于天然酶。同时,初步分析了磁化酶稳定性增加的机理。     

小型收割机作业信息监测系统研制

国内小型农机现有使用状况调查分析表明,对小型农机的质量监测、售后具体使用情况的跟踪调查、耕作状态信息检测与农机故障预诊断仍是一个十分薄弱环节。为此,研制了一套小型收割机作业信息监测系统。通过本系统能够对小型收割机作业状态进行实时监测,自动记录并保存作业时间和作业位置,从而达到对质量监测和售后使用情况的跟踪;能够保存所有监测数据,同时通过无线模块传输到指定的网络服务器,实现数据远程监测管理;能够自动预警小型收割机在收割过程中常见的脱粒堵转故障,并发出相应警告信息通知农机耕作者采取相应措施。本系统具有实时监测、远程数据传输、价格低廉和轻便等优点,适合安装于任何小型农机上。