基于深度图像的多姿态肉牛体尺自动测量方法

养殖场中肉牛较为活跃,采集得到的图像数据中肉牛姿态多变,肉牛姿态端正帧较少,导致自动测量肉牛体尺困难。针对以上问题,本研究通过分析肉牛骨架特征和肉牛图像边缘轮廓特征,提出一种多姿态肉牛体尺自动测量方法。首先,利用深度相机Azure Kinect DK从正上方采集肉牛俯视深度视频数据,对视频数据进行分帧处理;其次,对原始深度图像进行预处理,将肉牛从复杂的背景中提取出来;再次,利用Zhang-Suen算法提取目标图像肉牛骨架,检测骨架交点和端点,分析肉牛头部特征,并确定头部去除点,去除图像中肉牛头部信息;最后,利用改进的U弦长曲率算法提取肉牛轮廓曲率曲线,根据曲率值确定体尺测点,将体尺测点转换到三维空间中,计算体尺参数。本研究通过分析大量深度图像数据,将图像中肉牛姿态分为左歪、右歪、姿态端正、低头和抬头五类。试验结果表明,本研究提出的基于骨架的多姿态肉牛头部去除方法在5种姿态下的头部去除成功率均高于92%;在23头肉牛不同姿态共46帧深度图像中,利用基于改进U弦长曲率的体尺测点提取方法,测得体直长测量的平均绝对误差为2.73 cm,体高测量的平均绝对误差为2.07 cm,腹宽测量的平均绝对误差为1.47 cm。研究结果可为精确测量多姿态下肉牛体尺提供支撑。     

黑土区田块尺度微地形因子对土壤侵蚀与碱解氮的影响

修正通用土壤流失方程流失方程(RUSLE)地形因子未体现田块微地形,造成土壤侵蚀模数模拟精度不高。本文考虑垄向对坡面径流方向影响,通过高空间分辨率DEM,以栅格为计算单元,沿垄向提取相邻栅格的方向性坡度、方向性剖面曲率微地形因子,揭示田块尺度土壤侵蚀与沉积在微地形上的时空变异特征,并以时空变异的实测碱解氮含量进行验证。研究结果表明:在规模化统一耕作管理的田块上,土壤侵蚀模数坡顶坡中(阴坡阳坡),方向性坡度为主控因子,凹形坡直型坡;微凸、微凹地形分别能加剧和抑制土壤侵蚀。研究成果可为黑土区坡耕地RUSLE模型中的地形因子修正提供依据。     

粗粒土的渗透破坏坡降与颗粒级配

通过对粗粒土不同级配的渗透破坏坡降控制性试验研究指出，粗粒土的渗透破坏坡降与其级配在不同范围内存在一定的相关性联系。并通过试验得出，含一定量细粒组份且级配良好的粗粒土渗透破坏坡降比级配不良的粗粒土渗透破坏坡降普遍要高的结论。为粗粒土的渗透稳定性与级配关系研究方向奠定了一定的基础，并指出了该研究领域的方向，为粗粒土的渗透稳定性工程特性做了有益探索。     

枝条遮挡下单个苹果目标识别与重建的研究

【目的】研究枝条遮挡情况下单个苹果目标的识别,为复杂生长环境下苹果目标的准确识别与定位及实现自动采摘提供支持。【方法】针对果实目标受枝条遮挡影响被分割成几个部分,从而严重影响果实目标准确识别的现状,以枝条遮挡下的苹果目标为研究对象,选用基于Lab颜色空间的Kmeans聚类算法对苹果目标进行分割,再通过数学形态学方法对目标苹果轮廓进行提取,然后根据最小外接矩形法去除目标苹果的伪轮廓,最后利用轮廓的曲率特征对目标苹果进行重建,并对分割与重建结果进行了方法验证。【结果】利用基于Lab颜色空间下的Kmeans聚类算法和最小外接矩形法可有效提取出苹果目标的真实轮廓,能够与苹果目标边缘线达到高度重合,同时可获得较准确的重建结果。对10幅枝条遮挡果实目标的识别、定位与重建的验证结果表明,该方法对目标苹果进行分割与重建的平均分割误差为13.83%,平均重叠系数为88.08%,假阳性率和假阴性率分别为1.22%和11.92%,目标苹果重建准确率均在84.00%以上,平均重建时间为24.40 s。【结论】应用本研究中的方法可对枝条遮挡下的苹果目标进行准确识别、定位与重建,有效缩短重建时间。     

两段变曲率叶型离心泵设计研究

基于Fluent泵内部全流场数值模拟及性能预测,对IS65—40—200型泵进行了两段变曲率叶型改型尝试．分析了加短叶片前后两段变曲率叶型离心泵性能的变化规律,发现加短叶片后泵的扬程明显提高且效率基本相同．对比了具有不同改型比例的两段变曲率叶型离心泵的性能,分析改型比例对泵性能的影响,确定了改型比例范围．分析了改型前后泵性能的变化规律,总结了两段变曲率叶型离心泵改型方法．提出了两段变曲率叶型离心泵的设计方法：先设计一台基础离心泵,且基础泵最高效率点的流量在小流量区域,再在此基础上改型设计．通过样机试验,验证了此设计方法的可行性．研究表明：两段变曲率叶型离心泵比同设计参数的普通离心泵尺寸小,轴向力低     

基岩气藏孔缝储层预测及主控因素分析

东坪地区位于柴达木盆地西北部阿尔金山前带，东坪气藏是国内近年来新发现的首个大型基岩气藏。岩心、薄片资料分析表明，东坪地区基岩岩性复杂，主要发育花岗岩和片麻岩，局部发育片岩。储集空间类型丰富，构造缝、溶蚀缝和溶蚀孔并存。研究表明，溶蚀作用形成大量基质孔，改善了储层物性，成为有效储层，而裂缝是关键因素，具有储集空间和渗流通道的双重作用，对于改善基岩储层的储渗条件起着重要的作用。针对研究区岩性和储层复杂的地质特征，充分利用高品质的宽方位地震资料，首先应用先进的流体活动性属性刻画溶蚀孔储层分布，精细描述储层空间形态分布特征；再利用曲率属性识别微小断裂的优势，准确描述基岩内幕裂缝发育的强度和方向；最后应用属性比例融合技术成果综合评价孔缝储层，明确储层的主控因素。     

对称的(α,β)度量的性质

对称的Finsler度量具有非常好的性质,有重要的研究价值．主要研究了对称的（α,β）度量的曲率性质,得到了对称的（α,β）度量的S-曲率,相对迷向平均Landsberg曲率之间的等价关系,并解决了沈忠民教授所提出的开放性问题的第4个问题中当F是（α,β）度量的情形：是否存在对称的（α,β）度量,当它是非Berwald度量时有S=0．     

拟常曲率空间中具有平行平均曲率向量的伪脐子流形简

主要研究了拟常曲率空间中具有平行平均曲率向量的伪脐子流形的一些性质,运用常曲率空间中研究极小子流形Simons的方法,估算了子流形的第二基本形式模长的平方的Laplacian,并且通过一些条件的限制,得到了这类子流形关于第二基本形式模长的平方及截面曲率和Ricci曲率的若干Pinching定理.     

具有相对迷向平均Landsberg曲率的Matsumoto度量

研究了具有相对迷向平均Landsberg曲率的Matsumoto度量F=α^2／（α—β）,其中α=√αijy^iy^j为黎曼度量,β=biy^i为1-形式．特别给出Matsumoto度量具有相对迷向平均Landsberg曲率的几个等价条件．     

一类具有迷向Ricci曲率的(α,β)-度量

计算了一类特殊的（α,β）-度量F=α＋εβ＋κβ^2／α的Ricci曲率,证明了当流形维数n≥3时,若它具有迷向的Ricci曲率,则其Ricci曲率为零．从而得到若F=α＋εβ＋κβ^2/α具有常数旗曲率K,则其旗曲率K为零.