水稻微密孔膜活性基质机械育苗配机插技术体系的研究

针对南方大面积推广水稻插秧机育秧过程中存在盘根差、成功率低、手工播种费工不匀等问题,采用农机、农艺、生物工程技术三结合,研制并创新出微密孔膜活性基质机械化育苗配机插技术体系及配套的新材料、新设备,着重介绍微密孔膜研制、活性基质育苗床土配制、机械播种和设施育苗新技术。该技术设备已在全国十省市部分地区示范推广,在南方稻区可直接利用,并可供北方稻区参考。     

伺服电机液压单元在微发泡注塑机上的应用

随着技术的进步，微发泡注塑成型技术近年来有了长足的发展，微发泡塑料制品的泡孔结构的致密性和均匀性都得到了很大的提高。其拉伸量的下降值与密度的下降值已是线性关系，而不是普通塑料发泡材料的平方关系。这一重要的技术指标的转变，使微发泡塑料制品的应用正在快速增加。     

膜孔直径对微咸水膜孔灌土壤水盐氮运移分布影响

通过室内不同膜孔直径膜孔灌单点源微咸水入渗试验,分析了相同灌水时间下膜孔直径对微咸水膜孔灌土壤水、盐、硝态氮运移分布影响,结果表明:膜孔直径越大,相同入渗时间的累积入渗量越大;相同入渗时间,湿润锋运移距离随膜孔直径的增大而增大;灌水结束时,膜孔直径越小,相同位置的土壤含水量越小;土壤硝态氮含量随着距离膜孔中心距离增大而减小,随着膜孔直径的增大而增大,而土壤含盐量则相反。以上研究结果可以为合理利用微咸水进行膜孔灌灌溉提供理论依据。     

多孔孔板水力空化可视化与数值模拟

基于自行搭建的多孔孔板空化反应装置,采用高速数码摄影和长工作距离显微成像技术,对多孔孔板中心孔内和孔板末下游进行空化特性试验研究,并分析了入口压力、空化数等参数对孔板水力空化的影响。试验结果显示:随着入口压力升高,孔内空化数不断下降且开始产生空化。孔板内和孔板下游都有空化区存在,且孔内空化对下游空化区影响大。数值模拟结果显示孔内空化与试验相符合,且下游空化区的产生是由孔内空化云脱落至下游漩涡区引起的。     

基于机器视觉的精播排种器性能检测方法

介绍了采用机器视觉的精播排种器性能检测方法:通过CCD摄像机直接拍摄动态种子流,对获取的样本进行背景去除、二值化、图像平滑、特征量提取、图像标定等处理;构造了基于排种时间序列的型孔种子数频数统计方法,计算出排种器性能指标.试验表明,此方法检测误差小、速度快.     

基于图像运算的牛肉大理石花纹分割方法

针对牛胴体眼肌切面大理石花纹图像的自然纹理特征,首先采用区域生长法进行图像的背景分割,然后采用图像差影法操作、图像腐蚀和膨胀技术以及图像的逻辑运算实现背长肌区域的分割,再通过Otsu法自动选取阈值,以此阈值为门限值,对图像进行二值化处理,最终提取出牛肉大理石花纹。实验结果表明,该综合处理技术具有很好的适应性,可以对各种牛胴体眼肌切面图像进行大理石花纹的准确分割。     

大功率履带拖拉机传动箱壳体深孔加工

随着履带拖拉机的更新换代,大功率已成为一种发展趋势,新型的传动系变速箱壳体及后桥壳体大量采用长滑杆孔结构,中间传动轴也采用深孔设计,多品种小批量的现状已经使采用专用设备刀具加工不现实。在现有大量采用加工中心设备加工的前提下,通过履带拖拉机变速箱壳体深孔加工典型范例对比,介绍了壳体深孔加工的常用加工工艺,尤其是内孔加工工艺。      

喷孔空化特性和近孔初始射流结构研究

设计了透明的有机玻璃喷嘴头部代替原喷油器的压力室和喷孔,在高压共轨试验台架上搭建了喷油器孔内流动和近孔喷雾可视化试验装置,采用高速可控闪光摄影与长距离显微成像技术相结合方法,获得了喷孔内部空化流动和近孔区域初始射流结构形态的发展过程图像。结果表明,所有试验喷孔内均呈现空化流动,空化强度和空化类型与针阀升程和喷油压力有关,喷油压力越高,对应空化初生的喷油时刻越早,并且空化类型在喷孔内出现的频率和时间也不同;喷油前喷孔内存在初始气泡,初始气泡大小不同导致了近孔区域初始射流结构不同。基于大涡模拟(Large eddy simulation,LES)和界面追踪法(Volume of fluid,VOF)多相流模型,根据喷嘴内部几何形状和试验条件,模拟计算喷孔内初始气泡的演变过程以及初始射流结构形态的形成发展过程,试验结果与模拟结果相符。     

某采煤机换向阀阀体内孔的车床夹具设计

针对1800kW采煤机的滑阀式换向阀阀体内孔运用通用夹具加工时定心精度差、难度大、质量不稳定等问题,提出采用方孔定位和阀体的螺纹孔夹紧的方案设计在车床上加工的专用夹具方案。通过采用该方案加工的阀体,保证了产品质量,提高了生产效率。     

扰动柑橘采摘的实时识别与采摘点确定技术

对成熟柑橘果实在扰动状态下的视觉识别定位技术进行研究。利用ANSYS进行了扰动柑橘的动力学分析,结合图像处理分析结果,确定了微扰动柑橘的运动规律为类单摆运动;对采集的微扰动柑橘视频进行图像处理,设定规则选取视频中的图像,利用改进的K-means聚类分割法结合优化Hough圆拟合方法实现柑橘果实的分割;根据图像分割结果,对柑橘的二值图像进行Hough直线拟合,结合直线斜率在-0.45~0.45的约束条件,确定扰动柑橘的有效采摘点。试验结果表明该方法能有效地识别自然环境中的微扰动柑橘,确定扰动果实采摘点的准确率达85%,采摘点确定的处理时间在7.58~9.24 s范围内。     

基于HYDRUS—3D的微咸水膜孔沟灌水盐分布数值模拟

利用HYDRUS-3D模型对室内试验条件下微咸水膜孔沟灌水盐分布进行数值模拟,结果表明HYDRUS-3D模型模拟膜孔沟灌入渗过程的可靠性较高。在此基础上,通过模型模拟,对不同方案下的水盐运移规律进行探索,结果表明:当灌水量为450~900 m3/hm2时,3%、6%和9%开孔率下的脱盐率均在46%以上,短期内达到0~40 cm土层内压盐的效果,可为花生的生长提供良好环境。为达到节水、压盐的效果,膜孔沟灌条件下的灌水量不宜小于300 m3/hm2。     

基于计算机视觉的油炸薯片中丙烯酰胺含量测定系统

设计了一套基于计算机视觉技术的油炸薯片中丙烯酰胺含量的测定系统,图像获取装置采集每隔60 s从电炸锅内取出的薯片的双面图像,采用气相色谱-质谱法测定相应薯片的丙烯酰胺含量;采用图像滤波算法、彩色图像分割算法和颜色测量算法从双面图像中提取目标薯片,测量整体薯片的L*、a*、b*平均值.数据分析表明,薯片双面a*平均值的平均值与薯片中丙烯酰胺含量之间有很强的相关性(R2=0.971),建立了两者之间的线性回归方程.采集了10个不同品牌薯片的双面图像,将获取的双面a*平均值的平均值代入方程,计算得到的丙烯酰胺含量与标准化学方法测定值之间的最大相对误差为4.94％,表明该方法可行、准确.     

某管型零件深孔加工工艺探索

某管型零件,材料为紫铜,硬度较低,且由于零件孔径较小、孔深较大,故采用常规加工方式不易达到技术要求。本文探索了一种结合工装拉削内孔的方法。经实践,这是一种效率较高且成本较低的加工工艺方案。     

基于平衡孔偏移的离心泵空化性能改善研究

为了改善离心泵的空化性能,提出将平衡孔位置移至靠近叶片背面的方法。采用RNG k-ε湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,对不同空化数下平衡孔偏移前后的模型空化流场进行了数值计算与分析,结果表明:与原模型泵试验值相比,平衡孔偏移后,扬程、效率均有所下降,扬程降低幅度在4%之内,效率降低幅度在5%以内;在1. 2Q_e、Q_e及0. 8Q_e流量下,平衡孔偏移后临界空化数均有所降低。平衡孔偏移改变了叶片背面静压低压区的分布,降低了叶片背面低压区流速,同时降低了流道内湍动能,提高了离心泵的空化性能;平衡孔偏移可以有效减小流道内空泡体积分数,改善叶轮流道内的流动条件,减弱空泡对流道的堵塞程度;平衡孔偏移后在一定程度上减小了轴向力,改善了离心泵受力状态。     

基于LED光源中微投影光学系统研究

Led光源不仅体积较小、便于携带,而且其显色性好,能效较低、污染小、效率高、寿命长,为微投影技术的发展解决了光源难题.然而,led光源功率较低,限制着投影的范围,并且其三基色所形成的图像与原图存在一定的差距.Led光源的这些不足,需要在以后的发展中进行突破,以更好地满足微投影技术的发展需求.     

基于机器视觉的采后荔枝表皮微损伤实时检测

利用机器视觉技术进行采后荔枝的品质检测与分级有重要意义。首先结合摄像机与荧光光谱仪进行了荔枝图像的光谱分析,荧光作为激发光进行荔枝果皮的发射光谱特性分析,确定了不同荧光照射荔枝果实表皮的视觉检测方法的可行性;然后设计了具有不同颜色光照转换控制功能的机器视觉系统,选定了红色、蓝色和绿色荧光灯,对正常和微损伤两种品质状态的荔枝果实荧光图像进行灰度直方图统计分析,确定了利用蓝色荧光作为照射光源以及HSV颜色空间的V分量进行微损伤荔枝果实图像识别的方法,利用探索性分析法对荔枝果实视觉检测试验结果进行统计与分析,确定了正常与微损伤荔枝果实图像分割的灰度图阈值范围,结合优化的圆拟合算法,实现了荔枝果实视觉智能分级系统的设计。试验结果表明:该研究方法对正常荔枝和表皮微损伤荔枝的识别正确率为92%,为荔枝产后智能化检测分级提供了技术支持。     

作物数字图像获取与长势诊断的方法研究

数字图像在作物信息采集方面具有信息量大、速度快、精度高等显著的特点和优势,被广泛应用于作物生长诊断方面。以往研究集中在作物图像分析技术,对图像获取手段和获取系统的技术要求等论述较少。从建立作物图像获取系统的角度出发,在分析作物图像颜色、分辨率、格式和文件存储空间大小的基础上,总结了常用作物图像获取及分析技术在作物监测方面的应用。结果表明,作物水分及营养状况诊断多采用图像颜色特征分析的方法,常用RGB和HIS颜色模型,作物图像可以在自然光照条件下获取,镜头距离地面或作物的距离、拍摄角度、图像分辨率和图像存储格式并无定规,可用JPEG格式来存储图像,节省大量的图像存储空间。土壤和杂草等背景的识别、病虫害特征提取等方面采用颜色特征、多光谱图像、纹理特征和形状特征等方法,图像颜色分辨率从288×352像素到3 072×2 304像素可使识别目标达到80%～95%。图像分辨率高的识别效果好,但是程序用时长,图像文件占用空间大,影响图像传输速度和诊断的实时性。因此获取图像时要根据图像应用的具体情况来选择合理的图像分辨率。     

基于机器视觉的蜜柑横径测量方法研究

【目的】机器视觉技术具有无损、快速、准确、智能化程度高等优点,被广泛应用于水果检测中,替代人工对水果的检测分级,因此研究小组基于机器视觉技术,来探究蜜柑横径的测量方法和过程。【方法】研究小组在试验研究过程中,通过图像采集系统获取蜜柑样本图像,并对其进行灰度化、中值滤波等预处理,采用阈值分割的方法将蜜柑图像和背景图像进行分割。对蜜柑图像区域进行填充和形态学处理等,提取蜜柑的边缘轮廓图像;运用Canny算子的边缘检测技术,最终提取出蜜柑的轮廓;依据轮廓图像,采用拟合圆法,将拟合出的圆的直径作为蜜柑横径数据,并和人工实测的蜜柑横径数据进行比对和分析。【结果】从测试样本中随机取出9个蜜柑样本进行试验,通过相对误差数据表明,机器视觉技术能够比较合理、准确地计算出蜜柑的横径。【结论】将机器视觉技术应用到蜜柑横径的测量中,通过采用相关的图像处理方法和数据运算,探讨出了蜜柑横径的测量过程和方法,为蜜柑乃至柑橘类水果的智能化分级提供了方法理论和数据基础。     

基于无人机低空摄像的嫩茶叶特征信息的研究

随着近年计算机技术、图像处理和模式识别等技术的不断发展,利用图像特征对于茶叶特征信息进行检测变得可行。本文采用无人机低空摄影的方式捕捉茶叶图像,实现多高程段拍摄。针对嫩茶叶的特征信息,采用基于形状体征和颜色的图像处理方法,实现嫩茶叶的计算机识别和检测。通过利用自适应阈值分割法提取嫩茶叶的图像进行分割、采用自适应中值滤波方法对图像进行滤波降噪、采用改进的Canny算法和匹配算法实现嫩茶叶关键信息的提取,可以有效地识别嫩茶叶。     

内孔类零件车床镗削工艺的改进措施与应用

车床上加工零件内孔形状时,存在刀具与孔形内表面易发生干涉、切屑排出困难、刀头部位冷却润滑条件不理想等问题。通过双头刀杆可拆装式镗孔车刀与矩形刀杆引流槽式镗孔车刀设计,丰富车床内孔加工刀具尺寸规格,完善刀具结构功能,有效适应零件小尺寸多阶梯内孔与大尺寸深孔加工要求,节约生产成本,提高零件加工质量。