融合特征金字塔与可变形卷积的高密度群养猪计数方法

针对猪只人工计数方法消耗时间和劳动力,育肥猪较为活跃且喜好聚集,图像中存在大量的高密度区域,导致猪只之间互相粘连、遮挡等问题,基于SOLO v2实例分割算法,提出了一种自然养殖场景下融合多尺度特征金字塔与二代可变形卷积的高密度群养猪计数模型。通过优化模型结构来减少计算资源的消耗与占用。将科大讯飞给出的猪只计数的公开数据集划分为猪只分割数据集和猪只盘点测试集,利用猪只分割数据集获得较好的分割模型,然后在猪只盘点测试集中测试盘点准确率,实现猪群分割和猪只计数。实验结果表明,本文提出的高密度猪只计数模型的分割准确率达到96.7%,且模型内存占用量为256 MB,为改进前的2/3,实现了遮挡、粘连和重叠情况下的猪只个体高准确率分割。在含有500幅猪只图像计数测试集中,模型计算猪只数量误差为0时的图像数量为207幅,较改进前提高26%。模型计算猪只数量误差小于2头猪的图像数量占测试图像总数量的97.2%。模型计算猪只数量误差大于3头猪的图像数量占总体图像数量比例仅为1%。最后,对比基于YOLO v5的群养猪计数方法,本文模型具有更优的分割效果和计数准确率,验证了本文方法对群养猪只计数的有效性。因...     

双孢菇柔性仿形采摘末端执行器设计与试验

为解决现有夹持式采摘机械手对双孢菇造成的机械损伤高、采摘损失大等问题,基于颗粒阻塞原理设计了一种双孢菇柔性仿形采摘末端执行器。首先根据双孢菇菇盖外形参数设计柔性仿形吸盘的结构,通过预试验分析末端执行器的关键参数;选定了吸盘材料和颗粒填充物的种类,通过有限元仿真验证柔性仿形吸盘的仿形能力和吸附效果,并得到柔性仿形吸盘最优的开口直径。为明确吸附负压、双孢菇直径、柔性膜厚度、颗粒直径等因素对吸附力的影响,对所试制的末端执行器进行了拉脱力试验,结果表明拉脱力与吸附负压、双孢菇直径、颗粒直径均呈线性关系,与柔性膜厚度呈非线性关系。当末端执行器中柔性膜厚度为9mm、颗粒直径为20目的石英时仿形效果最好,并与标准真空吸盘开展了对比试验,试验结果表明同等吸附力柔性仿形吸盘所需负压更低。针对尺寸范围为25~50mm的双孢菇进行了采摘试验,柔性仿形吸盘的采摘成功率为98.5%,并对采后双孢菇进行了损伤检测,柔性仿形吸盘的采摘损伤率为2.5%。结果表明,所设计的柔性仿形采摘末端执行器具备适应性强、抓取稳定、损伤率低等优点,能够满足双孢菇自动化采摘需求。     

基于WGAN和MCA-MobileNet的番茄叶片病害识别

针对番茄病害识别模型参数量大、计算成本高、准确率低等问题,本文提出一种基于多尺度特征融合和坐标注意力机制的轻量级网络（Multi scale feature fusion and coordinate attention MobileNet, MCA-MobileNet）模型。采集10类番茄叶片图像,采用基于Wasserstein距离的生成对抗网络（Wasserstein generative adversarial networks, WGAN）进行数据增强,解决了样本数据不足和不均衡的问题,提高模型的泛化能力。在原始模型MobileNet-V2的基础上,引入改进后的多尺度特征融合模块对不同尺度的特征图进行特征提取,提高模型对不同尺度的适应性;将轻量型的坐标注意力机制模块（Coordinate attention, CA）嵌入倒置残差结构中,使模型更加关注叶片中的病害特征,提高对病害种类的识别准确率。试验结果表明,MCA-MobileNet对番茄叶片病害的识别准确率达到94.11%,较原始模型提高2.84个百分点,且参数量仅为原始模型的1/6。该方法较好地平衡了模型的识别准确率和计算成本,为番茄叶片病害的现场部署和实时检测提供了思路和技术支撑。     

干旱胁迫对蒙古冰草苗期根系特征及生理特性的影响

为了解干旱胁迫下蒙古冰草的根系特征和耐旱特性,本试验采用盆栽断水的方式对蒙古冰草进行模拟土壤干旱胁迫处理,测定根系长度、表面积、根尖数和体积4个特征指标和叶片细胞膜透性、丙二醛和游离脯氨酸含量3个生理指标.结果表明,干旱胁迫下,蒙古冰草根系的长度、表面积、根尖数、体积有增加趋势,干旱胁迫10d时其均达到最大,且根长和根尖数较对照(ck)分别增长了33.55％和78.88％,之后各指标均逐渐下降;细胞膜相对透性、丙二醛和游离脯氨酸含量随着干旱胁迫时间的延长均有增加的趋势,干旱胁迫10d后丙二醛和游离脯氨酸含量积累则变缓.     

甘蔗收获机智能设计知识表达及知识库系统开发

针对甘蔗收获机领域知识匮乏、重用、共享性差的问题, 通过研究该领域知识的特点,综合利用与或树产生式规则、框架和面向对象的方法表达该领域中的模糊知识及创新性知识, 通过与数据库软件的有效集成,创建智能设计知识库系统,通过对知识库的管理实现知识的获取和维护。     

油菜联合收获机的作业适应性研究

本文以“向明4LZ(Y)―1.5A型”油菜联合收获机的田间作业试验为基础,肯定了该联合收获机的性能和油菜机收的发展方向,同时指出了收获机存在的问题,并提出了相应的解决办法和措施。     

日光温室内置式太阳能集热调温装置试验研究

为了提高冬季日光温室内的温度,研究开发了贮蓄太阳热能用于夜间温室内加温的太阳能集热调温试验装置.该装置垂直固定在日光温室内靠近北墙的钢筋拱架上,利用冬季晴天时北墙部位的太阳辐射热量使水增温,并把水储存在蓄热水箱内;夜间温室内温度降到一定程度时,利用所贮蓄的热量再给温室加温.试验结果表明:该装置白昼贮热与夜间加温效果明显,白昼集热可使水温提高20℃以上,夜间用蓄积的热量加温,可以使室内气温平均提高约1.7℃以上.     

工程塑料泵叶轮强度计算

针对目前广泛使用的工程塑料泵叶轮，对叶片和盖板进行受力分析，得出不同比转数叶轮叶片所对应的系数k1。根据简化模型并应用轮盘理论，详细推导了塑料泵叶轮强度计算公式。结合应用实例，对几种常用工程塑料泵叶片和盖板的强度进行了校核。计算和分析表明：工程塑料中，UHMWPE和PP的部分牌号可以满足强度要求；而PPO和PVDF由于性能优良，可以满足强度要求，从而为泵用工程塑料的选择和使用提供了理论依据。     

谷物干燥过程模糊控制策略的研究与探讨

谷物干燥过程是一个非常复杂的热质传递过程,至今仍难以用传统控制理论(包括经典控制和现代控制理论)精确地描述干燥过程。为此,针对谷物干燥过程传统控制存在的问题,分析了将模糊控制用于谷物干燥过程控制的可行性及存在的问题,并提出了问题的解决方案。     

农业机械化主要制约因素的制度创新研究

农业机械化是农业现代化建设的重要内容，其发展受很多因素的影响和制约。其中，耕地规模化经营是农机化发展的必要条件，资金投入是农机化发展的财政基础，农村剩余劳动力转移规模是农机化发展的客观前提。为此，在广泛研究国内外文献资料的基础上，提出了土地、资金和劳动力转移制度创新的建议和对策。