基于无人机多光谱遥感的夏玉米冠层叶绿素含量估计

为探讨利用无人机多光谱遥感影像监测夏玉米冠层叶绿素含量的可行性,基于2019年不同施氮水平下(0,105,210,315 kg·N/hm²)夏玉米多光谱遥感影像和田间实测冠层叶绿素含量数据,分析了不同施氮水平下夏玉米冠层叶绿素含量的变化规律,同时选取10种常用光谱植被指数与实测冠层叶绿素含量进行相关性分析,采用与实测叶绿素含量极显著相关的9种植被指数,构建了基于遥感光谱指数的夏玉米冠层叶绿素含量遥感监测模型,并通过精度检验确定最优估测模型.结果表明,施用氮肥能够提高夏玉米冠层叶绿素含量,过量氮肥不能持续提高叶绿素含量,同一施氮水平下不同追肥处理之间叶绿素含量没有明显差异.绿色归一化植被指数与叶绿素含量的相关性系数最高,达到了0.892.采用逐步回归分析方法建立的模型表现最优,决定系数为0.87,均方根误差及相对误差分别为0.15和2.68%.因此,无人机多光谱遥感结合逐步回归模型可以实现田间尺度的夏玉米冠层叶绿素含量的实时监测.     

安徽省水稻条斑病菌种群的分离及其致病型监测

为了探明安徽省水稻条斑病菌种群的致病类型及分布情况,采用平皿稀释法对采自安徽省不同地区的水稻条斑病叶进行了病原细菌分离,通过PCR专化性检测方法对细菌分离物进行分子鉴定,并利用IRBB5、IRBB14、IR24、IRBB4、IRBB21和‘金刚30’等6个水稻鉴别品种,对获得的水稻条斑病菌种群进行了致病型监测。结果表明,从安徽省11个不同县市的水稻条斑病样中共获得72株水稻条斑病菌,来源于不同地区的水稻条斑病菌种群存在明显毒力分化,强毒性菌株和弱毒性菌株并存,且多数菌株与水稻品种间表现为弱互作关系,部分菌株与寄主存在强互作模式。依据其毒力差异可将其划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ等6个致病型。从本研究结果可以看出,安徽省水稻条斑病菌种群致病型分化明显,且水稻条斑病菌种群的毒力与地域分布具有一定的相关性。     

加工番茄果秧分离装置运动过程分析

为了深入研究加工番茄果秧分离特性,分析了加工番茄果秧分离装置激振器的运动过程,利用达朗贝尔原理建立其理论模型。利用SolidWorks对激振器的运动过程进行了仿真,并在FS-35型加工番茄果秧分离试验台上,利用高速摄像机拍摄了分离滚筒的运动过程,利用Blaster’s Mas软件对录像进行了处理和分析。分析结果表明,理论模型与实际运动吻合较好,验证了理论模型的正确性。     

基于机器视觉的谷物联合收获机行走目标直线检测

针对谷物联合收获机视觉导航,提出基于改进Hough变换(HT)的谷物联合收获机行走目标直线检测算法.通过改进一维最大熵阈值分割方法,提高了阈值分割的速度;对二值图像通过行扫描和列扫描,确定了行走目标直线的终点位置以及直线方向上的候选点;以候选点为点集,利用最小二乘直线拟合和直线终点位置确定了待检测直线上已知一点;利用改进HT完成直线检测,与传统的HT相比,将二元映射转换为一元映射,加快了算法速度、减少了空间占用和提高了抗干扰能力.经过对多幅图片的处理,证明算法能够有效地检测出直线参数,且处理时间在100 ms左右.     

基于压力反馈的甘蔗收割机台架液压升降系统仿真

根据我国南方地势起伏不平以及甘蔗茂密、蔗叶交错的甘蔗收割环境,提出了一种基于压力反馈的甘蔗收割机台架液压自动升降系统.为此,介绍了该控制系统的工作原理和信号的处理方法,应用AMEsim软件进行建模与仿真分析.仿真结果表明,通过采用压力反馈的方式,液压升降系统能够根据负载的变化自动控制台架升降,从而保证刀盘始终能够紧贴地面进行收割,从而实现提高甘蔗收割机收割质量的目的.     

叶片出口角对离心泵性能曲线形状的影响

采用FLUENT,在多重参考坐标系下,利用有限体积法对雷诺时均Navier-Stokes方程进行数值离散,选用标准k-ε湍流模型和SIMPLEC方法求解,对4台不同比转速离心泵在不同叶片出口角下的内部流场进行了叶轮和蜗壳的多工况耦合数值模拟,研究了叶片出口角对离心泵扬程曲线和效率曲线的影响并进行了实验验证.研究给出了性能曲线随叶片出口角变化的规律并指出叶片出口角的改变对高比转速泵的扬程和效率曲线形状影响最为明显.研究结果对离心泵的选型和性能改进具有一定的指导意义.     

基于量子神经网络的马铃薯早疫病诊断模型

针对马铃薯早疫病智能诊断,将量子计算的态叠加方法和神经网络计算的自适应性结合,提出了将量子神经网络作为马铃薯早疫病诊断模型.该模型隐含层采用多个量子能级的激励函数叠加的量子神经元,有效地解决了病害诊断中模糊决策,在给出的学习算法的训练过程中自适应地确定样本特征数据中的不确定性.此算法能够较好地避免传统神经网络在训练过程中易出现局部极小值的弊端,提高了网络学习速度.仿真结果表明:量子神经网络在马铃薯早疫病诊断中,诊断正确率达到96.5％.     

螺旋式胡椒鲜果脱皮机的设计与试验分析

为解决现有胡椒鲜果脱皮机脱皮不彻底导致含杂率高、脱皮力不当导致果核破碎及果核保护膜破损导致白胡椒色泽不理想等问题,在分析现有胡椒机械加工工艺的基础上,研制出螺旋式胡椒鲜果脱皮机。该机通过螺旋网面挤压胡椒鲜果,胡椒鲜果表皮在螺旋网面及容器内壁发生摩擦作用以完成脱皮。试验结果表明:螺旋式胡椒鲜果脱皮机的脱皮率达93%以上,且果核损伤率低于3%,符合设计要求。     

基于MK—SVR模型的小麦叶面积指数遥感反演

提出了运用多核支持向量回归(MK-SVR)算法构建小麦叶面积指数(LAI)遥感监测模型。以2010—2013年试验样点小麦拔节、孕穗、开花3期的实测LAI数据为基础,同步获取我国自主研发的环境减灾卫星HJ-CCD对该研究区域的影像数据,分析了各生育期小麦LAI与8种植被指数间的相关性。以显著相关的植被指数作为输入参数,使用MK-SVR算法构建了每个生育期的小麦LAI反演模型,即MK-SVR-LAI模型。为了评价模型,每期使用单一核支持向量回归(SK-SVR)、偏最小二乘(PLS)回归算法构建了SK-SVR-LAI、PLS-LAI模型。将模型估算LAI值和田间观测LAI值进行比对,以决定系数(R2)和均方根误差(RMSE)为指标评价并比较了模型。结果表明:3个生育期MK-SVR-LAI模型的RMSE值均低于参比模型,拔节期为0.293 1,孕穗期为0.466 8,开花期为0.548 6,且该模型的R2也都最高,拔节期为0.762 4,孕穗期为0.801 8,开花期为0.668 9。     

多架次作业植保无人机最小能耗航迹规划算法研究

利用栅格法对工作区域进行划分,快速得到往复遍历式植保无人机的作业路径,在以作业架次数最少为约束条件的情况下,研究了一种多架次返航路线规划算法,合理地分配了各架次的喷药量和返航点,使无人机的工作总能耗最小,降低了无人机在非作业情况下无效消耗能量,提高了作业效率。仿真结果表明,在同等作业条件下,在一块210 m×200 m的矩形作业区域,采用本算法进行航迹规划,相比于仅以药液耗尽为返航依据的航迹规划,能耗节省率达到了12.89%,而且作业面积越大,能量节省效果越明显,通过田间对比试验,进一步证明了算法的可行性。