番茄的结构-功能模型 Ⅰ：基于有限态自动机的3D形态构建

根据番茄的形态结构特点及其演变规则,应用有限态自动机的数学理论,研究建立了番茄动态发展的随机结构模型。该模型建立在对番茄结构的宏观抽象和生理年龄(PHYAGE)与生长年龄(GA)这两个最重要的基本概念之上,利用“事件驱动”的状态转移机制模拟了番茄生长过程、分枝过程和死亡过程,其中利用了二项随机分布模拟番茄的动态生长,离散的Markov链用于模拟番茄的分枝模式。番茄的有限态自动机模型完成了对主茎上节间长度、果实个数以及叶子结构的随机模拟。并利用试验统计分析获得的参数结果,模拟出番茄在不同生长阶段的3D结构。该动态的番茄结构模型,为与生理生态模型进行接口建立互影响、互反馈的结构-功能模型打下了基础。     

不确定场景下无人农机多机动态路径规划方法

在现代化农业中,越来越多的龙头企业或农村合作社提供一系列的农业作业专业化服务,引入多台农机进行规模化作业,不仅提高了效率,而且可以实现抢种抢收,减少自然灾害的风险.目前,多台农机并行作业仍以预先计划的固定农机和静态的固定路线为主,但在实际耕种、收割等作业中,常会出现农机突发故障、农机临时增加、农机工作效率不一致等不确定...     

基于Kinect V3深度传感器的田间植株点云配准方法

准确建立植物的三维点云是以点云方式高通量获取植株各部位物理参数的前提.为实现田间复杂环境下的植株三维点云配准,该研究提出了一种基于多标定球的田间植株点云自动配准方法,并分别在室内简单场景及大田复杂场景下从不同角度对多种作物采集的点云数据进行验证.该方法采用随机抽样一致性算法(Random Sample Consensu...     

碳酸盐及其组分测定方法在行业特定体系中的研究进展

准确测定、预测工业生产、生命科学以及环境监测等行业特定体系中的碳酸盐及其组分在开发有价资源、阻垢防垢延长生产周期、表征动/植物生理特征以及探究自然界碳循环等方面均具有十分重要的意义。现有碳酸盐及其组分常规测定方法主要针对有条件限制的一般碳酸盐体系,由于未考虑不同行业特定体系的差异,往往会导致常规测定方法精度较低,难以达到不同行业应用要求。为了分析碳酸盐及其组分测定方法在行业特定体系中的发展潜力,该研究综述现有公开发表的论文,引入 NO₃^- 改进的阿廖金分类法,对行业特定体系类别进行界定;依据碳酸盐存在形式与碱度、 pH 值变化关系测定游离碳酸、 CO₃^2- 和 HCO₃^- 的原理,分行业梳理了特定体系中碳酸盐及其组分测定方法、适用范围及其与行业特定体系类别之间的关系并展望了发展方向。结果表明：当前不同行业特定体系的碳酸盐及其组分测定方法可划分为四大模式,包括：系统自动化并实现现场检测模式、化学滴定与仪器分析联用模式、新型离子选择电极研发模式以及引入新方法模式,不同行业特定体系可依据后续应用需求选择适合的模式。未来仍需开展如下工作：1）加快实现行业特定体系中碳酸盐及其组分测定方法的标准化;2）补充完善各类行业特定体系中总碱度的表达式,弥补测定方法在各类行业发展中的不均衡;3）优化并创新化学滴定与仪器分析联用模式,结合自动化趋势,形成准确测定并拓宽方法适用范围的关键技术,实现各类行业特定体系间的联动;4）进一步探求新方法在准确测定的应用。研究可为开发新的行业特定体系中碳酸盐及其组分准确测定方法技术提供参考。     

穴苗移栽机双旋转式分苗装置设计

为了解决移栽机整排取苗后投苗不连续、作业效率不高、穴苗易破损的问题,该研究设计了一种整排放苗的分苗装置,运用2排投苗台交替运动实现无间断投苗。通过台架试验,依据实际作业状态对投苗过程进行分析,确定影响投苗效果的主要因素为投苗高度、投苗速度和穴苗倾角。以投苗成功率和基质破损率为评价指标进行单因素试验,确定各影响因素的参数范围。并进行正交试验,通过方差分析得出影响成功率和破损率的主要因素分别为穴苗倾角和投苗高度。在此基础上进行响应面分析,分析各因素交互作用对投苗效果的影响。运用MINITAB优化模块对工作参数进行优化,结果得到最佳工作参数组合为:投苗高度150 mm,投苗速度65株/min,穴苗倾角85°±5°。验证试验结果表明,最佳工作参数下投苗成功率为96.41%,基质破损率为1.65%。该装置可实现分苗投苗作业,研究结果可为全自动移栽机设计提供参考。     

放牧家畜质量自动称量系统的设计与试验

为解决放牧家畜在称质量过程中存在的费时、费力、精度差以及较危险等问题,利用RFID技术,通过自主开发的计算机程序,将家畜电子耳标、阅读器与电子秤有机结合,实现放牧家畜自动称质量功能。试验结果表明,与以往普通台秤或电子秤相比,这种新型的自动称质量系统可减少称质量时间70%以上,节省劳动力50%以上,同时避免称家畜质量时人员发生危险和对家畜造成的伤害。利用放牧家畜自动称质量系统可实现对家畜个体体重和体况等的有效监测。     

RFID技术与图书馆自动化研究

自动化是现代图书馆发展的必然趋势。RFID技术具有识别距离远、支持多目标识别等优点,因而在图书馆自动化的过程中占据了重要地位。阐述了RFID在图书馆应用中的优势,并对其在图书馆自动化过程中的应用进行了分析研究。     

图书馆从自动化向数字化跨越过程中馆员角色的变化

通过对图书馆从自动化时期向数字化时期跨越过程中图书馆各个部门职能的变化,探讨了图书馆员的角色变化,并对来自出版商竞争的影响进行了分析。     

链式气动冲切自动化干红枣去核机设计

红枣去核是干红枣产业深加工的关键技术,现有的红枣去核机普遍存在自动化程度低、人工辅助多、去核机构复杂等缺点。为解决现有的技术问题,该文研究设计了一种链式气动冲切自动化干红枣去核机,整机由单片机程序控制所有工序动作,包括辊轮输送链上料、摄像头拍照检测红枣排布情况、辊轮夹持链定位、间歇时间内气缸驱动旋转插杆去核机构去核和卸料输出。选择横径范围为20～30 mm,纵径范围为35～45 mm的干制红枣去核对象进行样机试验,结果为红枣定位率≥98.3%,去核率≥93.75%,平均破碎率为1.46%。该文设计的链式气动自动化干红枣去核机可实现个体自动定向排布上料、有效去核,同时采用图像检测和机械装置结合技术实现精确定位,降低无效的空冲概率。该研究为进一步完善机械装置的设计,实现机构连续性去核提供了参考。     

基于SOLOv2与点云空腔特征的奶牛瘤胃充盈度自动评分方法

瘤胃充盈度评分是反映奶牛个体采食量与能量摄入状态的直观指标,为实现奶牛瘤胃充盈度的自动评分,该研究提出了一种基于SOLOv2网络和空腔特征的瘤胃充盈度自动评分方法,首先对获取的奶牛背部深度图像进行预处理以提取目标奶牛;其次利用SOLOv2实例分割网络对奶牛瘤胃区域进行分割以获取瘤胃区域点云,将其投影至X-Z平面内采样得到二值图像,通过形态学处理得到空腔结构特征图;最后构建分类模型对特征图像进行分类以实现瘤胃充盈度的自动评分。试验结果表明,主干网络为ResNet-101-FPN时SOLOv2模型对测试集图像分割的平均精度达到86.29%,瘤胃充盈度自动评分的精准识别率为85.77%,评分误差在1以内的样本达到99.9%,平均识别速率为5.5 帧/s,并对肥瘦程度不同的奶牛具有较强的鲁棒性。该方法可实现规模化养殖中奶牛个体瘤胃充盈度的无接触评定。