基于几何模型的绿萝叶片外部表型参数三维估测

为快速高效获取叶类植物叶片的外部表型参数、掌握植株生长状况,以绿萝叶片为研究对象,提出一种基于几何模型的叶长、叶宽与叶面积的三维估测方法。利用微软Kinect V2相机,自80cm高度垂直位姿获取绿萝叶片局部点云,并进行直通滤波去噪与包围盒精简等预处理,测量得到点云外形参数,输入预先建立的SAE网络分类预测得到几何模型参数,并基于曲面参数方程建立叶片几何模型。采用粒子群优化算法计算几何模型离散点云和局部点云间的空间距离,进行空间匹配,利用遗传算法求解最优匹配模型的内部模型参数,输出最优匹配模型的叶长、叶宽与叶面积作为估测结果。实验共采集150片绿萝叶片的局部点云数据,将估测结果和真实值进行数学统计与线性回归分析,得出叶长、叶宽与叶面积估测的平均误差分别为0.46cm、0.41cm和3.42cm2,叶长估测R2和RMSE分别为0.88和0.52cm,叶宽R2和RMSE分别为0.88和0.52cm,叶面积R2和RMSE分别为0.95和3.60cm2。实验表明,该方法对于绿萝叶片外形参数的估测效果较好,具有较高实用价值。     

某MPV车前悬架硬点灵敏度分析与优化

针对某公司前期开发的一款MPV车型的操控稳定性进行了优化。通过在ADAMS/Car中建立该车型的竞品车前麦弗逊悬架总成和转向系统模型,以悬架各硬点为试验变量,K特性关键参数为试验响应,利用ADAMS/iSight模块进行DOE试验设计。然后根据DOE试验结果得出硬点灵敏度表,并在优先考虑优先保证悬架的外倾、前束变化和抗俯仰性能的前提下,结合底盘工程师的开发方式,选取了相对独立的硬点作为优化变量,最后通过优化硬点获得了比较满意的K特性。     

折减系数在边坡中的应用

选择边坡内某些监测点的位移特征作为强度折减法的边坡破坏判据.为分析边坡滑面的位置和位移方式选取的合理性,分别对均质土坡建立数值模型,计算结果与实地调查相吻合.     

The effect of salinity on corn yield using the CERES-maize model

In most cases, when calculating soil water availability, only thewater content is considered. The effect of salinity on the wiltingpoint is neglected. The objective of this work is to use asimulation model (CERES-maize) in order to predict cornyields as a function of water salinity under severalenvironmental, agrotechnical, and plant characteristics. A modelis presented in which the wilting point is a function of the soilsalt content. At high salinity, the water content at wilting pointis higher than at low salinity, resulting in an insufficient amountof available water and, therefore, a reduced yield. The modelwas used to simulate several theoretical and experimentalsituations for forage corn and grain corn. Simulation resultsshowed that nitrogen fertilization increases the salinity thresholdvalue and the yield sensitivity (rate of yield reduction per unitof salinity). The also showed that forage corn is more sensitiveto salinity than grain corn. If the soil is not leached, a heaviersoil texture has a higher salinity threshold value. On the otherhand, if the soil is leached, the soil texture has no influence onthe salinity threshold value and the yield is less sensitive tosalinity in sandy soils. The determination coefficient (r²= 0.75) indicated that the results of the simulations were in goodagreement with the field data.     

苦竹叶片光合及水分利用率特性

为了给经营管理苦竹者提供较好的科学理论依据,作者采用LI-6400XT便携式光合测定仪,以野生苦竹林为研究对象,测定了其光合及水分利用率。结果表明:(1)苦竹净光合速率和蒸腾速率日变化均为双峰型,存在光合"午休"现象。(2)气孔导度与净光合速率呈极显著的线性关系,而且气孔导度是影响苦竹光合的主要限制因子,所以苦竹光合"午休"主要受气孔因素限制。(3)苦竹的水分利用率比较低,节水抗旱能力比较差。(4)苦竹的光补偿点为8.10μmol/(m2.s),光饱和点为1 198.66μmol/(m2.s),说明苦竹具有较强的耐阴能力,能适应较宽的光照环境。     

垂直圆盘式气吸排种器种子着地点原始误差数学模型的建立

使用气吸式播种机进行播种可大大提高作业效率,减轻劳动强度。针对目前垂直圆盘式气吸播种机在作业时存在种子着地误差较大的问题,分析其误差形成的原因与过程,建立相应的数学模型,为播种机具性能的改进提供理论依据。     

基于三维点云的群体樱桃树冠层去噪和配准方法

樱桃树的栽培密度影响其冠层的光照分布,通过研究群体樱桃树的三维结构,可分析不同栽植密度下温室甜樱桃树冠层光照分布规律,指导樱桃树的科学种植,进而提高甜樱桃产量和品质。高质量的点云数据是构建群体樱桃树三维结构的基础,而点云去噪和点云配准是点云数据预处理的关键环节。本文提出一种基于三维点云的群体樱桃树去噪和配准方法,搭建群体樱桃树三维信息采集平台,使用2台固定的DK深度相机获取群体樱桃树彩色点云数据;提出基于颜色区域生长的二分类方法,设置颜色阈值分割点云并进行二分类处理,可有效去除彩色点云数据中的异常无效点,并设置点云离散度和RGB值,作为点云去噪评价标准;结合人工标记法和双相机位姿矩阵,提出基于颜色特征改进的ICP方法,解决传统ICP配准算法多依赖初始位姿且配准速度较慢的问题。该方法通过对点云粗配准,得到较好的初始位姿,使用SIFT算法提取颜色特征点,将颜色特征与ICP算法结合进行点云精配准,然后使用PCL中随机采样一致性算法,去除错误匹配点,有效减少配准时间,提高配准精度。以夏季和冬季的群体樱桃树20组点云数据为实验对象,对比分析ICP算法、NDT算法、SAC-IA算法和本文配准方法的配准精度和配准时间,结果表明,本文配准方法平均耗时分别为5.01、4.30s,均方根误差分别为2.316、2.100cm,有效减少了配准时间和配准误差,验证了本文算法的有效性和普适性。     

生物柴油冷滤点与其化学组成的定量关系

生物柴油的低温流动性主要取决于化学组成。为了量化表征生物柴油组成与其冷滤点的关系,采用气相色谱-质谱与冷滤点分析技术和多元线性回归分析方法,分析了生物柴油的脂肪酸甲酯组成和冷滤点,研究了脂肪酸甲酯组成对冷滤点的影响规律。研究表明：生物柴油主要由14～24个偶数碳原子组成的长链脂肪酸甲酯组成,其中饱和脂肪酸甲酯主要为C14:0～C24:0,不饱和脂肪酸甲酯主要为C16:1～C22:1、C18:2～C20:2和C18:3。120种生物柴油油样中,乌桕梓油生物柴油的冷滤点最低,为-14℃,花生油生物柴油的冷滤点最高,为13℃。生物柴油的脂肪酸甲酯的含量与分布不同,冷滤点差异较大。冷滤点随饱和脂肪酸甲酯含量的增加呈线性升高,且碳链长的较短的增加显著;随不饱和脂肪酸甲酯含量的增加而呈线性降低,且不饱和度高的较低的降低略明显。建立了线性相关性非常显著（R=0.971）的基于组成的冷滤点预测模型。研究结果为不同环境下生物柴油的推广应用提供参考。     

纤维饱和点概念的演变、测试方法及其应用

纤维饱和点(FSP)是木材科学中早期提出的概念,距今已超过1个世纪,在木材-水分关系、物理力学性能等木材科学研究各领域均发挥了重要作用。相较于FSP概念的最初形式,其无论从定义形式还是从物理含义等方面都有了变化,从最初以木材内水分状态及其存在位置的定性描述朝着水分与木材结合形式差异、木材内水分势能边界方向发展。目前国内关于FSP的研究相对滞后,也未见系统的FSP测试原理和方法介绍。本研究对FSP概念演变与发展、测试方法及其优缺点进行系统分析,并在此基础上总结FSP在木材-水分关系、木材干燥技术、改性效果评价中的应用及其进一步发展方向。根据木材-水分关系研究的不同阶段,FSP概念可归纳为4种类型:第1类概念强调以物理力学性质转折点及水分存在位置定义FSP;第2类概念以木材细胞壁容纳水分极限作为FSP,简化了限制条件;第3类概念强调水分与木材结合形式差异,从吸、放热的热物理角度等进行阐述;第4类概念引入溶液热力学概念,将FSP视为木材内不同状态水分的相态边界,给出了FSP明确的物理含义。FSP测试方法可归纳为7类,包括外推法、溶剂排出法、压力板法、示差量热法、离心脱水法、核磁共振法和溶液热力学计算法,除外推法、溶液热力学计算法获得的FSP为计算值外,其他方法都可获得细胞壁内吸着水真实含量,测定的FSP明显高于传统引用的FSP平均值30%,但具体应用时应根据实际需求而定。FSP可进一步在木材干缩湿胀特性分析、木材干燥基准制定等方面发挥作用,同时在木材改性效果评价及改性处理后微观构造分析等领域均可应用。在FSP热力学概念基础上衍生的全含水率区间木材-水分关系的化学势表达方式,以及在此基础上发展而来的木材-水分相态图,将成为今后建立木材-水分关系的科学评价体系机制,并进一步服务于科研与生产。