基于特征融合与冗余剔除的普洱茶种类电子鼻识别方法

为更好地维护普洱茶的产业秩序,拟探究1种用电子鼻识别普洱茶种类的方法。采用电子鼻对7种普洱古树茶(拨玛、贺开、老班章、老曼峨、帕莎、那卡和易武)和1种普洱台地茶(易武)进行电子鼻采样后,先用线性判别分析(LDA)初步探究电子鼻传感器响应不同特征(最大值、平均值、平均微分值、稳定值和融合特征)对普洱茶种类的分类效果(将传感器R1～R10的特征按照最大值、平均值、平均微分值、稳定值的重复顺序进行提取,用编号1～40表示),再用简单相关分析(SCA)和互信息理论(MIT)结合偏最小二乘回归(PLSR)进行分析,揭示并剔除融合特征中的冗余特征,对去冗余数据进行归一化处理后,通过LDA、k-最近邻分析(KNN)和概率神经网络(PNN)建立普洱茶种类的识别模型。结果表明,多特征融合比单一特征提取的LDA普洱茶种类识别结果更佳,但识别精度仍有待提高。剔除冗余特征前,PLSR对普洱茶种类识别训练集、测试集的R~2分别为0.864 5、0.834 5;采用SCA-PLSR剔除弱相关特征31、35、24、39、36、33后,PLSR对训练集、测试集识别的R~2分别为0.885 2、0.864 3;采用MIT结合PLSR剔除重复信息特征6、7、14、18、22、25后,PLSR对训练集、测试集识别的R~2分别为0.918 7、0.896 5。对去除冗余特征的融合特征数据进行归一化处理,再结合LDA可有效识别各普洱茶种类,结合KNN、PNN对普洱茶种类训练集的回判正确率分别为96.67%、97.50%,对测试集的识别正确率均为90.00%,可较好地识别普洱茶种类。试验结果可为普洱茶种类的识别及电子鼻传感响应特征的提取提供参考。     

大型厚皮水果的无损检测技术研究

无损检测技术在水果品质分级上具有广泛的市场需求和应用前景。本文介绍了国内外对大型厚皮水果品质无损检测方面的研究和应用现状,对目前存在的问题进行了分析,并提出几点建议。     

0.5%吡蚜酮·杀虫双缓释粒剂对水稻主要害虫的防效及蜘蛛消长的影响

吡蚜酮;杀虫双;缓释粒剂;水稻;害虫;蜘蛛;防效     

基于电子鼻的果园荔枝成熟阶段监测

为了无损快速监测荔枝成熟阶段,该文提出了一种基于电子鼻技术的果园荔枝成熟阶段监测方法,采用PEN3电子鼻获取挂果约25 d到果实成熟过程中6个成熟阶段荔枝样本的仿生嗅觉信息并同步获取了各成熟阶段荔枝的3项物理特征(果实直径、果实质量与果实可溶性固形物含量)。根据不同成熟阶段荔枝物理特征变化可知,荔枝果实直径与果实质量2项物理指标在挂果约32 d~39 d,以及53 d~60 d增长较快,可溶性固形物含量在挂果约32 d前无法测量,53 d~60 d阶段增长速度较慢。提取各样本电子鼻采样数据75 s时刻的各传感器响应值作为特征值后,采用载荷分析(loadings)进行传感器阵列优化,优选了传感器R2、R4、R6、R7、R8、R9和R10的响应数据进行后续分析。将优化后的传感器响应数据进行归一化处理。采用线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA)进一步提取特征信息,降低数据中包含的冗余信息。LDA对荔枝成熟阶段的分类识别效果不佳。为进一步探究电子鼻监测果园荔枝成熟阶段的可行性,采用模糊C均值聚类分析(fuzzy C means clustering,FCM)、k最近邻函数分析(k nearest neighbor,KNN)和概率神经网络(probabilistic neural network,PNN)进行模式识别。研究结果表明,FCM对果园荔枝成熟阶段识别的正确率为89.17%。采用KNN与PNN建立识别模型后,KNN与PNN识别模型对训练集的回判正确率均为100%,对测试集的识别率均为96.67%,具有较好的分类识别效果。试验证明了采用电子鼻进行果园荔枝成熟度监测的可行性,为果园水果品质的实时监测提供参考。     

常规稻与杂交稻谷的仿生电子鼻分类识别

气味是进行稻谷品种及其品质识别的重要方法之一,作为一种基于仿生嗅觉的机器检测方法,仿生电子鼻在水稻品种的分类识别中具有较好的应用前景。常规稻与杂交稻在食味品质等方面存在一定的差异,为了解应用电子鼻进行常规稻谷与杂交稻谷识别的可行性,采用PEN3电子鼻对同季同地域收获的3种常规稻(中香1号、湘晚13、瑶平香)和3种杂交稻(伍丰优T025、品36、优优122)稻谷样品的气味信息进行了采集和分析。首先通过过载分析(Loadings)法分析了电子鼻检测稻谷气体挥发物时的各传感器贡献率,分别针对基于特征值的提取和稻谷气味检测对电子鼻传感器阵列中的传感器进行了优选,阐明了稻谷气体挥发物检测中应以对硫化物、氮氧化合物、芳香成分和有机硫化物敏感的传感器为主。随后,分别采用主成分分析法(principal component analysis,PCA)、线性判别法(linear discriminant analysis,LDA)和BP神经网络对6种不同稻谷之间、常规稻与杂交稻之间的分类识别进行了研究。结果表明,PCA分析法与LDA分析法在对6种不同稻谷之间的分类以及常规稻与杂交稻之间的分类中均未取得理想的效果,存在部分样本数据点重叠或样本数据点较近的情况,在实际应用中易发生混淆;而BP神经网络在对6种不同稻谷之间的分类中对测试集的识别正确率分别达到了90%,在常规稻与杂交稻之间的分类识别中对测试集的识别正确率达到了96.7%。上述试验验证了电子鼻用于常规稻与杂交稻稻谷分类识别的有效性,为常规稻与杂交稻的快速、无损分类识别提供了一种新的方法。     

圆形多轴多旋翼电动无人机辅助授粉作业参数优选

圆形多轴多旋翼无人直升机与单轴单旋翼无人直升机相比,结构上有很大差异,因而其旋翼所产生气流到达作物冠层后形成的风场参数亦有所不同。该文采用3种圆形多轴多旋翼无人直升机,根据正交试验设计法设计了3因素(飞行高度、飞行速度以及飞机与负载质量)3水平的正交试验,通过考察平行于飞行方向(X)、垂直于飞行方向(Y)、垂直地面(Z)3个方向上的峰值风速、Y向风场宽度(越宽越好)、动力电池的压降(放电越慢越好)3个指标,对该机型用于水稻制种辅助授粉的田间作业参数进行优选,试验结果分析表明:圆形多轴多旋翼无人直升机在水稻冠层形成的X向风场宽度明显大于Y向的风场宽度;有别于单旋翼无人直升机,圆形多轴多旋翼无人直升机X向风场只有1个峰值风速中心,Y向风场存在2个峰值风速中心,这一现象主要由飞行器多个旋翼的侧向气流叠加形成,相互之间存在干扰,而且也影响了Y向风场的有效宽度。在实际应用中,对于能实现GPS自主导航飞行的机型,应根据作业的便利程度尽量利用X向的风力,更有益于辅助授粉作业;而对于未采用GPS自主导航飞行的机型,为便于飞控手对飞机位置的判断与姿态操控而必须沿父本行方向进行飞行作业时(即利用Y向风力),应充分考虑垂直于飞行方向风场宽度较窄的实际情况,通过降低作业效率来弥补。圆形多轴多旋翼无人直升机在水稻冠层所形成风场的峰值风速主要受飞机的飞行速度、飞机与负载质量、飞行高度影响。结合有效风场宽度及电池电量消耗程度来考量,3种主要因素的主次排序及其较优水平依次为飞行速度1.30 m/s、飞机与负载质量18.85 kg和飞行高度2.40 m。该结果可为其他圆形多轴多旋翼无人直升机用于水稻制种辅助授粉的田间作业参数设置提供参考,而且也可为制定基于农用无人直升机的水稻制种辅助授粉作业技术规范提供依据。     

水果品质无损检测研究进展及应用现状

针对市场上存在的水果品质良莠不齐的现状及消费者对水果品质逐步提高的需求，水果售前品质分级显得尤为重要。水果售前品质分级可有效保证市场品质、促进品牌打造、提升商品竞争力、指导采后处理。已有的理化指标检测法和感官评定法均存在检测效率低、劳动强度大等缺陷，无法完全满足实际产业大批量水果无损分级的要求。无损检测作为一种新兴技术在水果品质分级上具有广泛的市场需求和应用前景，至今已形成了光谱、机器视觉、高光谱成像、电子鼻、声特征、介电特性和低场核磁共振等系列水果品质无损检测方法。这些方法针对水果结构、外形、品质指标等差异检测时各具优势，但受环境噪声、漂移噪声、样本差异、检测效率和检测成本等因素影响，并未全部应用于实际生产。介绍了水果品质无损检测领域已有技术的特性及其可行对应检测的水果品质参数，阐述分析了无损检测技术在水果品质分级行业的实际应用现状，讨论了水果品质无损检测领域尚存在的难点，并对下一步研究方向提出建议。     

烤烟NC55不同部位叶片在烘烤过程中多酚氧化酶活性变化动态研究

烟草中多酚氧化酶(PPO)介导的酶促棕色化反应会影响烟叶的外观色泽,降低内在品质,导致经济效益降低。为摸清不同部位烟叶在烘烤过程中关键温度点PPO活性的变化规律,对烤烟品种NC55下、中、上三个不同部位烟叶烘烤过程中PPO活性进行了测定。结果表明:(1)整个烘烤过程中中部烟叶PPO活性呈现先升高再降低的变化规律,下、上部烟叶PPO活性则呈现先降低后升高再降低的变化规律;(2)整个烘烤过程中,中、下部位烟叶PPO活性在46℃左右时达到高峰,上部烟叶则达到第二个峰值,54℃以后各处理烟叶中PPO活性基本消失;(3)38℃之前,上部烟叶PPO活性最高,而42℃之后,中部烟叶PPO活性最高。研究结果对于优化NC55的烘烤工艺有一定指导意义。     

坤泰胶囊联合替勃龙在绝经期综合征患者中的应用

目的:观察坤泰胶囊联合替勃龙在绝经期综合征患者中的应用效果。方法:选择2014年1月至2016年12月于医院就诊的绝经期综合征患者124例,根据就诊时间分为对照组和应用组,每组各62例。两组患者均接受常规治疗,在此基础上对照组患者口服替勃龙进行治疗,应用组口服替勃龙+坤泰胶囊进行联合治疗。观察两组治疗效果。结果:对照组治疗有效率低于应用组,促卵泡激素(FSH)、促黄体生成素(LH)水平高于应用组,雌二醇(E2)水平低于应用组,差异有统计学意义(P0.05)。结论:在绝经期综合征患者中应用坤泰胶囊与替勃龙进行联合治疗效果显著,可有效提高治疗有效率,改善雌激素水平。     

有机无机肥配施对日光温室番茄连作土壤微生物的影响

  目的  为解决日光温室番茄连作障碍,必须弄清有机无机肥配施对番茄连作土壤微生物的影响。  方法  试验共设置6个处理,分别为不施肥（CK）、20%有机肥 + 80%化肥（M20C80）、40%有机肥 + 60%化肥（M40C60）、60%有机肥 + 40%化肥（M60C40）、80%有机肥 + 20%化肥（M80C20）、100%有机肥 + 0%化肥（M100）。测定了连作土壤理化性质、细菌和真菌的微生物群落结构、物种组成和丰度等相关指标。  结果  M40C60处理使连作土壤孔隙度在54.38% ~ 55.61%,pH维持在7.19 ~ 7.22,有机质和速效钾含量分别维持在49.70 ~ 59.21 g kg?1和536.1 ~ 605.5 mg kg?1的中等水平,速效磷含量则维持在680.4 ~ 783.0 mg kg?1的高水平。增施有机肥,可以改善土壤微生物群落组成,分别提高芽孢杆菌（Bacillus）、土胞杆菌（Terrisporbacter）、链霉菌（Streptomyces）以及头束霉菌（Cephalotrichum）等有益菌群落相对丰度0.86%、0.60%、0.12%和47.82%,降低变形菌（Proteobacteria）酸杆菌（Acidobacteriota）等有害菌群落相对丰度3.47%和1.74%。  结论  增施有机肥改善番茄连作土壤的基础理化性质,保持土壤中的养分含量。同时有益于微生物群落演替,维持或提高有益菌群的丰度,抑制或降低有害菌群的丰度,使连作土壤维持在一个较稳定的微生物群落结构。减少番茄连作土壤病害的发生,维持良好的土壤状态。