典型拉曼光谱技术及其在农业检测中应用研究进展

拉曼光谱是一种散射光谱,具有快速、不易受水分干扰、样品无需预处理和在体检测等特点,可作为分析、测试物质分子成分和结构强有力的表征手段。随着拉曼光谱技术的不断发展,其在农业检测领域中逐渐发挥出极其重要的作用。本文概述了拉曼光谱的检测原理,从共聚焦显微拉曼光谱、傅里叶变换拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、针尖增强拉曼光谱、共振拉曼光谱、空间偏移拉曼光谱、移频激发拉曼差分光谱、基于非线性光学的拉曼光谱等8个方面介绍了拉曼光谱技术,重点总结了拉曼光谱技术在植物检测、土壤检测、水质检测、食品检测等方面的应用研究进展,并提出了其在农业检测领域中应用需要解决的难题和未来的发展方向,以期对未来农业生产和研究带来启发。     

机器视觉技术在精细农业中的研究进展

精细农业以节约投入、增加产出、提高投入物利用率、减少环境污染为目的.快速、准确地采集各种农田信息,有效地监测农业对象是实施精细农业的重要基础.机器视觉技术由于其非破坏性、精度高、成本效率高、信息量大、灵活等特点,在精细农业中得到了广泛的应用.为此,通过对大量参考文献进行分析,发现机器视觉在精细农业中的主要研究方向集中在农业机械自动导航、作物生长信息检测、变量控制等方面.同时,对机器视觉技术在上述领域中的研究情况进行分析和总结,并讨论了未来机器视觉技术在精细农业中应用存在的问题以及发展前景.     

邯郸市创盟电子科技有限公司

<正>公司专注于中国环境仪器的发展,致力于土壤环境、温室控制、旱作节水、农业植保等相关水利、农业检测仪器的研发、生产、项目工程及销售,经过多年来的不懈努力,现已研发并生产了百余种仪器设备,更好的为云农业、智慧水利发展做贡献。管式土壤墒情监测站采用国际领先的(FDR)频域反射测量原理,结合先进的低功耗电流反射数字处理技术,所得数据准确、可靠,是一款使用携带方便、功能强大的快速土壤墒情测试仪。其中传感器和记录仪采用一体化设计,配合专用的土钻可以随时测量土壤剖面上任意点位     

基于Laplace边缘检测算法虚拟植物系统的研究与实现

将计算机信息技术引入农业生产研究是目前农业生产研究的新发展方向,并伴随产生了农业信息化这样的新领域。植物叶片几何形状的识别是农业信息化结合数字图像处理技术的一个方面。为此,通过理论分析和仿真计算对研究植物叶片形状的传统图像边缘检测技术进行了分析比较,并创造性地提出了利用Laplace边缘检测算子来改进植物叶片几何形状的识别与检测系统。Laplace边缘检测算子的二维几何形态的建模具有数据的表达与复制的功能,通过生成的图像处理数据更加准确地识别与检测不同种类植物叶片的形态,为农业生产研究者提供更加有效、更加准确的研究数据。     

近红外光谱分析技术在农业与食品无损检测上的应用

近红外光谱分析技术已经成为农业与食品无损检测的主要方法，其可实现快速、准确和多组分分析。为此，综述了近红外光谱分析技术在农业与食品检测中的研究现状，分析了近红外光谱分析技术的特点及优缺点，指出了当今国内外研究中存在的问题，并对其发展趋势进行了讨论。     

无人机农业遥感在农作物病虫草害诊断应用研究进展

农田作物信息的快速获取与解析是开展精准农业实践的前提和基础。根据农作物病虫草害的实际程度进行变量喷施和作业管理,可减少农业生产成本、优化作物栽培、提高农作物产量和品质,从而实现农业精准管理。近年来,随着无人机产业的快速发展,无人机农业遥感技术因其空间分辨率高、时效性强和成本低等特点,在农作物病虫草害监测应用中发挥了重要作用。本文首先介绍了精准农业航空的基本思想与系统组成和无人机遥感在精准农业航空的地位。接着探讨了无人机农业遥感系统常见的成像方式和遥感影像解析方法,并阐述了国内外无人机农业遥感技术在农作物病虫草害检测研究的最新进展。最后总结了无人机农业遥感技术发展至今面临的挑战并展望了未来的发展方向。本文将为开展无人机农业遥感技术在精准农业航空领域的研究提供理论参考和技术支撑。     

国内畜产品新鲜度的无损检测研究进展

对畜产品新鲜度进行快速无损检测以及评价具有重要的现实意义。为此,综述了当前常用的无损检测技术在国内畜产品新鲜度检测的应用研究现状,包括机器视觉、近红外光谱、电子鼻以及多源信息融合技术等,并分析了其存在问题,提出了新鲜度检测的未来研究发展方向,以期对国内相关研究人员的研究工作提供参考。     

Kinect在现代农业信息领域中的应用与研究进展

2010年微软公司推出的Kinect体感设备不仅在游戏界引起了巨大的轰动,在其它多个研究领域也得到了越来越多的重视。本研究对Kinect在农业信息领域的应用现状和发展趋势做了深入分析,阐述了Kinect在果实目标检测识别、植物三维形态重建、畜牧养殖监督系统及农业虚拟教学等领域的应用,探讨了Kinect在农业领域应用中存在的问题及其在农业应用上的优缺点,并提出了Kinect在信息农业领域未来的发展方向及前沿问题。     

典型农业物料机械特性研究进展

农业物料的机械特性不仅为农业生产、农业装备研发、工艺过程检测与控制等方面提供理论依据,而且其在一定程度上决定了农业新技术的发展方向。为此,以我国主要粮食作物(水稻、小麦、玉米)和重要经济作物(油菜、棉花)为对象,从生物力学、理论力学和材料力学角度,分析总结了作物关键部位机械特性的研究进展,并结合现有研究成果对物料机械特性的研究方向进行了展望。     

快速检测技术在果蔬农产品检测中的应用探究与讨论

近年来,我国农业现代化步伐不断加快,农产品质量安全问题备受关注。在这一背景下,快速检测技术在果蔬农产品检测领域崭露头角,展现出广阔的应用前景。作为新兴技术,快检技术具有检测速度快、操作简便等优势,能够有效满足农产品质量安全的监控需求,维护公众的身体健康。本文重点探讨了快速检测技术在果蔬农产品检测中的应用价值及现状,并提出了相关的应用策略。研究表明,快速检测技术可有效提高农产品质量安全检测的效率和准确性,满足当前食品安全的紧迫需求。然而,目前该领域仍存在检测成本高、标准缺失、技术普及不足等问题。因此,应大力发展便携式、简易化的快速检测设备,全面推进快速检测技术在果蔬农产品检测中的应用。     

人参果种苗脱毒与病毒检测技术研究进展

人参果具有适应性强、营养价值高和高产高效益等特点,自引进以来已在全国各地得到推广,在现代农业种植结构战略性调整中发挥着重要作用。采用植物茎尖脱毒技术和组织培养工厂化育苗技术是推动人参果种苗向大规模、优质高效、低成本和周年化生产发展的关键技术载体。对人参果脱毒快繁技术进行了系统梳理,介绍针对人参果主要病毒病TMV、PMV和CMV的3种脱毒技术和4种病毒检测技术的研究进展,分析我国人参果种苗脱毒快繁技术研究中所存在的具体问题和不足,并对比国外相关领域的研究进展对我国未来人参果种苗脱毒快繁的研究方向提出一些建议,以期为我国农业和科技管理部门、生物技术工作者和农业科技公司等提供参考。      

农业仪器的研究与应用现状

该文概述了农业仪器的研究和应用现状,分析了高光谱遥感技术和光谱探测仪器在作物生长中对植株生理生态特征监测的作用。光谱、色谱和质谱等实验室通用分析仪器日新月异地发展,给农产品安全检测和品质分析带来了极大的便利条件,应加大国产仪器的研发力度,促进植保、生命科学和森林测量等仪器设备的产业化发展。      

农机装备智能测控技术研究现状与展望

农机装备正朝着智能化方向发展,智能测控是实现智能农机的核心技术。农机装备智能测控技术以农机装备为载体,包括农机作业相关信息智能感知、精准监控和作业决策与管理等技术。目前,我国农机装备智能测控存在高端装备、核心技术国产化程度低的问题。本文从农机作业智能感知技术、农机装备精准监控技术和农机作业智能决策与管理技术等方面对国内外研究现状进行综述。阐述了作物生长信息、土壤信息和农机作业状态信息等智能感知技术的大量成果;阐述了耕深、平整地、土壤消毒、播种、植保和收获领域的农机装备精准监控技术的研究进展;阐述了农机作业智能决策与管理技术在农机作业质量监管、农机调度方面的技术突破;重点阐述了农机装备智能测控技术在土地耕整机、土壤消毒机、播种机、施肥机、植保机、收获机及农机作业管理平台的应用现状,分析了各环节待解决的问题。最后,提出了农机装备智能测控技术未来发展方向：农机装备智能测控系统化技术研究;无人农场农机自主作业关键测控技术研究;田间复杂环境农机核心部件及传感器研发;农机大数据支撑的作业决策模型研究。     

酶抑制率农药残留快检方法存在的问题及研究进展

以我国农产品中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留情况为背景,结合酶抑制率法的检测原理,从检测标准、样品前处理、酶及试剂盒产品、仪器设备等方面分析了酶抑制率法存在的问题、研究及应用情况,并对未来如何改进酶抑制率快检方法进行展望,为提升我国食品安全快速检测水平提供参考。      

等离子体活性水用于农业领域的研究进展

近年来，低温等离子体在农业中的应用研究越来越受到关注。等离子体活性水是经过等离子处理过的水，它的酸碱性、氧化还原电位、电导率等参数与普通的水有很大不同。在大量查阅文献的基础上，该文综述了国内外等离子体活性水应用于农业的研究进展，如用于促进种子萌发、植物生长以及果蔬保鲜等。同时介绍了等离子体活性水生成装置，等离子体活性水的主要化学成分及产生的化学反应，以及等离子体活性水具有“活性”作用的机理研究。      

农用植保旋翼无人机地面监控系统的设计与实现

植保无人机凭借其低成本、高效率、精准快速作业等优点,在农业植保领域得到快速发展,成为现代农业的一种重要装备。为了能够实时远程监控农用植保旋翼无人机的飞行状态信息,提高无人机飞行作业安全和作业质量,进行更好的飞行控制管理,设计并实现了植保旋翼无人机地面监控系统,可实现与植保无人机的远距离实时通信、监测飞行姿态、显示飞行作业轨迹和飞行控制等操作。地面监控系统采用嵌入式树莓派2作为硬件平台,2.4G无线模块实现数据收发,使用跨平台C++图形用户界面应用程序框架Qt对地面监控系统软件功能和交互界面进行开发,并制定了旋翼无人机与地面监控系统之间的数据通讯协议。该系统实际测试表明:监控系统可长时间连续稳定的工作,有效实现了对农用植保旋翼无人机实时监控与操作。     

中国精准施药技术和装备研究现状及发展建议

植物化学保护即使用植保机械喷施化学农药是当前最主要的病虫害防控方法,一直以来对保障农业生产安全与粮食有效供给起至关重要作用。能够实现按需精准施药、变量施药、人机分离与人药分离的高效、精准、智能的施药技术和装备是提高农药药效与利用率的保证,也是保障食品安全、降低农民劳动强度的重要措施,是目前国内外研究的热点。本研究对精准施药关键技术及研究现状进行了分析,对适用于不同作业场景的精准施药装备的研究现状、典型代表、应用进展等进行了分类总结,分析了目前精准施药发展中面临的挑战,并提出了对策和建议。本研究可为精准施药技术研究的推进、智能施药装备的研发和现代化农业的发展提供参考和思路。     

旋转立体栽培架补光系统设计

随着乡村振兴的大力推进,设施农业也迎来了其迅猛发展的黄金时期。植物工厂作为设施农业的重要组成部分,在现代农业工程中占有举足轻重的地位。然而,传统植物工厂里的温室和大棚,由于受到阴雨、雾霾和雨雪等自然天气的影响,时常让植物出现许多缺光并发症。基于此,研制了一款基于旋转栽培架的补光设备,旨在通过补光使旋转栽培架上的植物避免由于光照不均匀所导致的打蔫、发黄和生长期延长等现象,同时也为同类补光设备的研制提供理论指导与技术借鉴。      

农业领域自动定向技术研究进展分析

随着信息感知、机器人等技术的快速发展，自动定向作业具有更多的需求和实现方法。自动定向技术为智慧农业生产过程自动化、智能化提供有利条件，是提高作业效率和品质的重要环节之一，已成为农业生产自动化、智能化作业技术的发展方向。本文首先阐述了自动定向技术的基本概念与内涵，综述了在田间播种、采后处理、畜产养殖加工等农业领域自动定向技术的国内外研究进展，并分析比较了不同应用领域的特征和优缺点。然后对自动定向关键技术应用研究进行了系统分析，包括定向机理与方法、定向机构与装置、自动检测与控制等多方面的共性关键问题，归纳了该领域技术的开放性问题。最后总结了当前自动定向技术面临的挑战和机遇，展望了农机农艺高度融合的自动定向、专用与通用自动定向、多功能全面融合的自动定向和融合智能化技术的自动定向等农业领域自动定向技术和装备的未来研究方向。     

太赫兹波光谱成像技术在肉制品检测中的应用

我国是农产品大国,但由于商品产后处理化水平不高造成出口比例低。生鲜肉制品的快速、准确、在线及无损检测在食品安全分析以及农产品检测中占有重要地位。太赫兹（THz）波作为一项新的、快速发展的技术在很多领域受到广泛关注。当食品安全检测技术面临巨大的机遇与挑战时,太赫兹波光谱成像技术具有高信噪比和动态范围宽等诸多特点,能够获得肉制品在THz波段的时域频域信息,不但能够辨别物体的形貌而且能够鉴别内部组成部分,因此在食品安全检测领域有独特的优势。简要介绍了太赫兹波概念、特点和与其他检测方法的对比,并讨论了在肉制品检测中的研究前景及受限因素。