基于无人机成像高光谱影像的冬小麦LAI估测

利用无人机Cubert UHD185 Firefly成像光谱仪和ASD光谱仪获取了冬小麦挑旗期、开花期和灌浆期的成像和非成像高光谱以及LAI数据。首先,对比ASD与UHD185光谱仪数据光谱反射率,评价两者精度;然后,选取7个光谱参数,分析其与冬小麦3个生育期LAI的相关性,并使用线性回归和指数回归挑选出最佳估测参数;最后利用多元线性回归、偏最小二乘、随机森林、人工神经网络和支持向量机构建了冬小麦3个不同生育期LAI的估测模型。结果表明:UHD185光谱仪光谱反射率在红边区域与ASD光谱仪趋势一致性很高,反射率在挑旗期、开花期、灌浆期的R^2分别为0.9959、0.9990和0.9968,UHD185光谱仪数据精度较高;7种光谱参数在挑旗期、开花期、灌浆期与LAI相关性最高的参数分别是NDVI(r=0.738)、SR(r=0.819)、NDVI×SR(r=0.835);LAI-MLR为冬小麦LAI的最佳估测模型,其中开花期拟合性最好,精度最高(建模R^2=0.6788、RMSE为0.69、NRMSE为19.79%,验证R^2=0.8462、RMSE为0.47、NRMSE为16.04%)。     

有机基质臭氧消毒设备设计与试验

为实现有机基质的绿色、高效消毒,设计了有机基质臭氧消毒设备。基于离散元软件EDEM建立了有机基质颗粒模型,根据有机质物料输送及抛撒动力学特性与臭氧消毒工艺流程,利用Solid Works软件构建了有机基质臭氧消毒设备结构模型,并对两种模型进行接触参数标定。以有机基质倾尽角为评价指标,以抄板弯折角、转筒转速、填充率为试验因素,进行了三因素五水平正交旋转组合仿真试验。根据仿真结果,利用Design-Expert软件回归分析法建立倾尽角回归数学模型,对有机基质臭氧消毒设备模型中的抄板弯折角、转筒转速、填充率进行了参数优化与试验验证。结果表明,在各因素取值范围内,抄板弯折角对有机基质倾尽角影响极显著,转筒转速对倾尽角影响显著,填充率对倾尽角影响不显著;有机基质臭氧消毒装置最优作业参数组合为:抄板弯折角124.23°、转筒转速6.29 r/min,此时物料倾尽角仿真值为89.3°。臭氧消毒灭菌性能试验验证结果为:臭氧初始质量浓度64.2 mg/m~3,消毒60 min后,细菌灭菌率88.9%,真菌灭菌率97.9%,能够满足有机基质消毒生产要求。     

Cybrid/hybrid plants regenerated from somatic fusions between male sterile Satsuma mandarin and seedy tangelos

Somatic hybridization provides an alternative for transferring mitochondria-encoded cytoplasmic male sterility (CMS). Herein, symmetric protoplast electrofusion was conducted between embryogenic callus protoplasts of Citrus unshiu Marc. cv. Guoqing No. 1 (G1), a CMS cultivar, and mesophyll-derived protoplasts of seedy ‘Page’ tangelo [C. reticulata Blanco × (C. reticulata Blanco × C. paradisi Macf.)] or ‘Nova’ tangelo [C. reticulata Blanco × (C. reticulata Blanco × C. paradisi Macf.)], to transfer CMS trait. Flow cytometry analysis showed that 14 plants recovered from G1 + ‘Page’ tangelo that displayed typical morphological character of ‘Page’ were diploid, and 6 plants regenerated from G1 + ‘Nova’ tangelo were tetraploid. Genetic compositions of regenerated plants from the two fusions were determined by SSR, CAPS and chloroplast-SSR analysis. Cybrid nature of diploids from G1 + ‘Page’ tangelo with nuclear DNA from ‘Page’, mitochondrial DNA (mtDNA) from the G1 and chloroplast DNA (cpDNA) derived from either parent was confirmed. Tetraploid plants from G1 + ‘Nova’ tangelo were identified as somatic hybrids with random cpDNA inheritance. The regenerated cybrid and hybrid plants hold great potential for Citrus seedless breeding at diploid or triploid levels.     

基于图像旋转投影的导航路径检测算

提出一种农业车辆视觉导航路径识别算法--旋转投影算法.该算法通过角度枚举对图像ROI实施旋转变换,由旋转后图像的列均值与枚举角度构成旋转投影矩阵R,对其行向量实施差分运算得到差分旋转投影矩阵Rd,由Rd的极值可确定图像导航路径,即航向偏差θ与航位偏差d,进而可以求得世界坐标系下的导航路径参数.同理可以对田头线进行检测.为了提高算法的实时性,提出设定合理的ROI、实施线性压缩、旋转角度先粗分再细分的二步法以及充分利用前帧信息4种处理方法,使处理一帧用时6.2ms左右.通过对不同条件下成熟小麦图像测试表明,该算法识别导航路径准确率达到95%.     

xPC环境下CMAC NN在淀粉生产线液位控制中的应用

在分析CMAC神经网络的基础上,提出了利用自适应CMAC神经网络来调节淀粉生产线中乳液的液位.通过对淀粉生产线中某一液位回路进行数学建模,然后对常规PID和自适应CMAC神经网络两种控制器进行了设计与仿真.仿真结果表明,自适应CMAC神经网络在控制效果上明显优于常规PID,并且具有很高的鲁棒性.在Matlab实时开发环境xPC Target下建立了液位实时控制系统,采用快速原型控制方式,具有系统组建方便、成本低、开发周期短等特点,该系统可实现精确的过程控制.     

牛肉嫩度的高光谱法检测技术

为实现对牛肉嫩度的预测和分级,构建了试验用高光谱检测系统,在400～1000nm波长范围内获取牛肉表面的高光谱散射图像.从高光谱图像中提取牛肉的反射光谱曲线,用step-wise逐步回归法选择 430、496、510、725、760和828nm 6个波长建立了多元线性回归模型,用全交叉验证法验证模型的预测效果,模型的预测相关系数为0.96,预测标准差为0.64kg.以嫩度6.0kg为界将样本分为嫩牛肉和粗糙牛肉2类,特征波长处反射值为变量,建立了正则判别函数对牛肉嫩度分级,用全交叉验证法验证训练的效果.嫩牛肉分级准确率为83.3%,较粗糙牛肉分级准确率为90.9%,总的分级准确率为87.0%.研究表明该预测和分级技术具有一定的可行性.     

烟叶编持机的设计与开发

为了解决人工编烟费时、费力,效率低下的问题,设计开发了摆动钩针式烟叶编持机,设计编烟速度为12～20s/m可调,铺叶厚度和编叶数量可自动调整,综合辅助用工实际应用效率达手工编烟的5倍以上.编烟测试表明,该型编烟机编制均匀牢固,线迹美观,明显减少了编烟用工,具有较好的应用前景.     

基于冠层温度的温室葡萄CWSI模型试验研究

探讨并建立了适合于镇江丘陵地区温室葡萄水分状况监测的作物水分胁迫指数(CWSI)模型.通过田间实验和观测,得到了适合温室葡萄的CWSI经验模型中的经验关系.初步的检验和分析表明,这一模型是合理的,可以用于温室内葡萄基于冠层温度信息的水分状况监测.     

金华市农业机械化发展水平评价

为促进金华市农业机械化发展,根据现有农业机械化水平评价方法,建立了金华市农业机械化水平评价指标体系,并确定了各指标的权重.在此基础上,利用1996-2006年金华市有关农业机械化统计数据,计算出金华市历年农业机械化水平,同时分析了影响当地农业机械化发展的因素.最后,结合金华市实际,提出了促进金华市农业机械化水平提高的措施与建议.     

驱动圆盘犁的研究与设计

驱动圆盘犁对土堡侧面和底部的土壤进行旋转滑切,将土垡底部的土壤由沟底撕裂开形成土垡,并利用圆盘的旋转将土垡抬升并翻转.为此,以研究驱动圆盘犁为目标,分析了驱动圆盘犁各几何参数和工作参数对其工作过程的影响,为驱动圆盘犁的研制提供了可靠的理论依据.通过理论分析,阐明了驱动圆盘犁的运动学特性,推导了残耕高度的计算公式.