利用机器视觉识别麦粒内米象发育规律与龄期

研究麦粒内部粮虫生长规律,判断粮虫所处发育龄期,为制定合理的防治措施提供科学依据,具有重要的社会经济价值。该文提出一种基于机器视觉的麦粒内米象变态发育规律及龄期识别研究方法。试验利用Micro-CT获取侵染麦粒投影数据,应用z-FDK(z-Feldkamp-Davis-Kress)算法重建出侵染粒的二维图像,利用图像分割及形态学方法得到虫体图像。提取了虫体的8个二维特征、4个三维特征、7个不变矩特征和7个基于灰度共生矩阵的显著性纹理特征,构成26维原始特征空间。根据不同龄期虫体特征的变化,研究米象在麦粒内的变态发育规律。利用模拟退火算法(simulated annealing algorithm,SAA)优化虫体原始特征,构建了优化后的10维特征空间。运用人工蜂群算法(artificial bee colony,ABC)优化支持向量机(support vector machine,SVM)的惩罚因子和径向基核函数参数,实现对麦粒内米象所处发育龄期的自动判别。试验结果表明,米象变态发育规律与实际情况一致,且对米象龄期的识别率达到97%,可有效判别出侵染粒中米象所处发育龄期。     

基于Micro-CT的麦粒内害虫侵染研究

准确检测粮粒内部早期虫害侵蚀,可提前判断储粮受侵染状况,对及时确定合理的防治措施具有重要的意义。该文提出基于Micro-CT系统的麦粒内部早期侵染无损检测的方法。试验以显微CT投影数据的振荡幅度和灰度差来确定Micro-CT最佳参数组合。麦粒主要成分厚度1～6 mm变化时,距麦粒茸毛端基准面等距离处的灰度立方体的平均灰度值,会随着厚度的降低而增大。分析麦粒长轴朝向与旋转台面之间的夹角为0、45?、90?的麦粒平均灰度值,得麦粒平均灰度值由0时的80.406上升至90?时的88.544。用FDK算法(Feldkamp,Davis,Kress)重建试验中侵染粒的投影数据,统计得出米象横截面外观由单个圆形变成卵圆形再转变为多个圆形或卵圆形的组合,米象与虫洞之间的空隙逐渐增大,虫洞从表皮侵蚀至麦粒腹沟再扩张至表皮附近。利用Mimics平台绘制的三维可视化数据可得,米象发育过程中米象外观由杆状变为椭球形再发育出各个器官,米象长度由卵期0.37～0.5 mm发育到成虫期2.7～4.3 mm,宽度由卵期0.26～0.3 mm发育到成虫期0.97～1.3mm,米象体积在蛹期达到最大,虫洞由表皮逐渐向麦粒中心延伸扩展并最终贯穿整个麦粒。结果表明,利用Micro-CT系统进行无损检测可准确表达各龄期侵染粒内部微观结构的变化过程,为麦粒内部害虫的早期自动检测提供理论依据。     

高效液相色谱方法同时测定土壤中4种水溶性抗凝血杀鼠药

[目的]建立同时测定土壤中溴敌隆、杀鼠醚、杀鼠灵和敌鼠钠盐4种主要水溶性抗凝血杀鼠药的高效液相色谱检测方法。[方法]土壤中的4种鼠药经过乙腈与水混合溶剂超声波辅助萃取,过滤后用乙腈和0.01 mol/L乙酸铵缓冲溶液进行梯度洗脱,Zorbax Eclipse Plus C_(18)柱分离,于波长306和265 nm处用紫外检测器检测,外标法定量。[结果]溴敌隆、杀鼠醚、杀鼠灵和敌鼠钠盐在0.1～10.0μg/mL线性关系良好,方法检出限为0.1 mg/kg,方法的加标回收率为91.3%～103.1%,各物质相对标准偏差<2.5%。[结论]该方法的回收率与方法精密度良好,适用于土壤中溴敌隆、杀鼠醚、杀鼠灵和敌鼠钠盐的测定。     

基于FA-SVM技术的烟草早期病害识别

为准确检测和识别烟草病害,为制定合理的病害防治措施提供科学依据,提出基于萤火虫算法优化支持向量机(FA-SVM)技术的烟草早期病害识别方法。以烟草常见的蛙眼病与赤星病为研究对象,利用可见光拍摄带有2种病害的烟草植物叶片,获取图像样本。利用形态学方法和图像分割技术得到病斑图像。提取病斑的颜色、纹理及形态学等共计32个特征,构建原始特征空间。利用蚁群算法(Ant colony optimization,ACO)对特征空间进行优化,依据适应度值选取最优特征组合,当适应度值达到最高为95.68时,有13个特征被选择。运用萤火虫算法(Firefly algorithm,FA)优化支持向量机(Support vector machine,SVM)的惩罚因子(c)与径向基核函数参数(g),提高分类器性能。当c=94.12、g=2.43时,对不同发育时期的2种病害的识别率达到96%。结果表明,利用FA-SVM技术识别烟草蛙眼病与赤星病2种常见病害是可行的。     

蜗壳结构对高温熔盐泵转子运行稳定性的影响

为了研究蜗壳结构对熔盐泵输送高温介质时转子运行稳定性的影响,设计了相同运行工况条件下的单蜗壳、双蜗壳双出液管结构的2种熔盐泵.利用ANSYS 软件对2种蜗壳结构熔盐泵的内部流场进行了非定常数值模拟,并分析了转子部件上的温度分布;将流场和温度场的计算结果同时加载到转子部件上,进行叶轮和轴上的流热固耦合分析,探讨了2种结构熔盐泵转子部件的应力、变形量和模态.结果表明:双蜗壳结构可以减小叶片表面的压力载荷,提高叶轮表面压力分布的对称性;单蜗壳熔盐泵叶轮和轴的最大变形量较大;而且单蜗壳熔盐泵转子部件在不同旋转角度下最大变形量变化较大,相比于单蜗壳熔盐泵转子的等效应力,双蜗壳熔盐泵叶轮的最大等效应力较大,但双蜗壳熔盐泵泵轴的最大等效应力较小;2种蜗壳结构流场条件下,转子部件运行时均满足结构强度要求.     

弧面凸轮单侧面加工多重包络原理与刀位控制方法研究

为提高弧面凸轮廓面加工精度、减小加工过程中刀具误差对凸轮廓面法向误差的影响,分析了弧面凸轮结构特点和现有加工方式存在的问题,提出单侧面加工多重包络原理,并进行了实例仿真计算。利用空间啮合原理和旋转变换矩阵,根据多重包络原理推导出凸轮实际廓面方程,研究了多重包络原理的刀位补偿和刀位控制方法。仿真计算和分析表明,利用单侧面加工多重包络原理可显著减小凸轮廓面法向误差、提高凸轮加工精度。