基于灰度-梯度特征的改进FCM土壤孔隙辨识方法

土壤孔隙的拓扑结构决定了土壤水分保持和传导能力,对土壤生态过程与功能具有重要影响,但现有土壤孔隙辨识方法存在孔隙边界判别不准确和运行效率较低的问题。为解决这一问题,提出一种基于土壤CT图像灰度-梯度特征的改进模糊C均值(GFFCM)孔隙辨识方法。该方法利用拉普拉斯算子建立灰度-梯度二维特征矩阵,并结合土壤相关先验知识分区构造初始隶属度矩阵和确定聚类数目;然后,基于初始条件实现土壤结构的模糊划分;最后,运用孔隙辨识准则对模糊聚类结果进行优化,完成土壤孔隙结构的精准辨识。以非饱和土壤CT图像为应用对象验证孔隙辨识方法的性能,通过与传统FCM法、快速FCM法(FFCM)的比较,表明GFFCM法有效克服了传统FCM法在隶属度矩阵和聚类数目初始化的不足,解决了初始值制约辨识精确度的问题,在保证孔隙辨识精度的前提下具有较高的执行效率。     

陕北农牧交错区水资源开发利用现状评价与对策研究

采用模糊综合评价法,对陕北农牧交错区的水资源开发利用现状进行了评价。根据贴近度的大小,对该区域6个县(区)的水资源可持续利用程度进行了排名,认为府谷县和定边县的水资源可持续程度相对较高,神木县和靖边县的水资源可持续程度一般,横山县和榆阳区的水资源可持续程度相对较低。最后根据区域水资源开发利用实际情况,提出了水资源可持续开发利用的对策。     

汕尾地区水资源规划配置效果模糊综合评价

在对汕尾地区水资源状况调查的基础上,采用MIKE BASIN软件对汕尾地区规划水平年进行水资源配置,并根据配置结果建立了适合汕尾地区水资源规划配置效果综合评价的指标体系,采用模糊综合评价法评价配置效果,指标权重借助AHP法计算,同时将评价等级划分为3级,评价结果表明,建立的模糊综合评价模型是有效的,汕尾地区中远期水资源规划配置效果总体未达到优秀水平,反映此次配置效果不够完善,需进一步改进。     

基于Retinex图像增强的不同光照条件下的成熟荔枝识别

为了满足自然环境下荔枝采摘机器人视觉定位系统的有效性和实时性的要求,针对不同光照条件的荔枝彩色图像,采用基于双边滤波的Retinex图像增强算法凸显图像中的荔枝果实和果梗,对增强处理后的图像在HSI颜色空间中进行H分量旋转的处理,再对旋转处理后的H分量进行Otsu自动阈值分割去除荔枝图像果实和果梗外的复杂背景;然后通过将双三次插值算法和传统的模糊C均值（FuzzyC-Mean）算法融合,对去背景后的荔枝图像在YCbCr颜色空间中进行Cr分量模糊聚类分割,实现荔枝果实和果梗的识别。荔枝图像的分割试验结果表明：该算法对晴天顺光、逆光、遮阴、阴天顺光等光照条件的荔枝图像能够有效地分割,对阴天弱光照、果实被遮阴条件下的荔枝也能较好的识别,并保持荔枝果实和果梗区域的完整性,4种光照条件荔枝图像分割正确率分别为96%、90%、89.3%和88.9%,成熟荔枝识别的正确率达到了90.9%,该研究为水果采摘机器人的室外作业的实时性和有效性提供指导。     

天鹅洲、黑瓦屋长江故道湿地水质的模糊综合评价

将模糊数学的基本原理引入到湿地水质评价中,对天鹅洲、黑瓦屋长江故道湿地水质状况进行综合评价研究。根据监测断面水质污染特点,确定7个指标作为评价因子,建立评价因素矩阵,计算出影响因子的权重。在此基础上构建了湿地水质模糊综合评价模型,计算出天鹅洲、黑瓦屋长江故道各监测断面的水质级别,证明两故道湿地的污染物主要是氨氮、总磷和有机物。     

基于均方差的模糊物元法在黄河流域节灌工程项目决策中的应用

针对节灌工程项目决策中各指标具有独立性和不相容性,以及指标的选择与评价标准具有一定模糊性的特点,提出了一种基于模糊物元分析的项目决策新方法。通过建立从优隶属度和关联度模糊物元来形成判断矩阵,采用均方差计算各指标的权重,然后根据计算获得关联度的大小对各投资方案进行排序,从而确定最优决策方案。将该模型应用在黄河流域节灌工程项目决策中,验证了其可行性及合理性。     

基于改进粒子群优化模糊控制的农业车辆导航系统

以采用机器视觉导航的农业车辆为研究对象,提出了一种基于改进粒子群优化自适应模糊控制的农机导航控制方法。建立了车辆2自由度转向模型和视觉预瞄模型,对车辆横向控制进行状态描述。对粒子群算法进行了改进,提高了粒子群算法的收敛速度,降低了算法计算时间。构建了自适应模糊控制器,在模糊控制器中引入加权因子,以横向偏差和航向偏差时间误差绝对值积分(ITAE)之和作为系统目标函数,通过粒子群算法计算得到最优加权因子,进而调整控制规则实现导航车辆的自适应控制。仿真和导航试验结果表明,提出的控制方法可以迅速消除横向误差,具有超调量小、响应速度快等特点,既保留了模糊控制算法的优点,又提高了系统控制品质。在相同参数条件下,与常规模糊控制相比,改进模糊控制算法导航精度显著提高。当车速为0.8/s时,直线路径跟踪最大横向偏差不超过4.2 cm,曲线路径跟踪最大横向偏差不超过5.9 cm,能够较好地满足农业车辆导航作业要求。     

基于模糊数学法优化巴沙鱼糜脆片微波膨化工艺研究

以冷冻巴沙鱼加工制成的鱼糜为主要原料,采用微波膨化技术研发鱼糜脆片。通过建立模糊数学感官评价体系,考察微波时间、微波功率以及辅料盐、糖、小苏打的添加量对鱼糜脆片感官品质的影响。在单因素试验的基础上,结合响应面法优化鱼糜脆片的加工工艺。结果表明,巴沙鱼糜脆片微波膨化的最佳制作工艺为:微波功率440 W,微波时间70 s,小苏打用量0.5%,各因素对感官品质的影响大小依次为:微波功率>微波时间>小苏打用量。按上述工艺条件制得的鱼糜脆片模糊数学感官评分最高(97分),且脆片组织完整无破损,色泽明亮均匀,香味浓郁,膨化效果最优。     

模糊综合评价法在啤酒口感协调性品评中的应用

【目的】建立啤酒口感协调性模糊综合评价法,使啤酒口感协调性感观评定结果趋于准确和客观,为啤酒质量稳定与提高提供可靠的评价保障。【方法】采用模糊数学综合评价法,通过隶属度描述10种市售啤酒样品的口感协调性特征,首先依次建立模糊综合评价指标体系、确定评价对象协调性指标论域和评语等级论域;再进行啤酒协调性单指标评价,确定评价指标模糊权向量a,建立模糊综合评价模型;最后对啤酒口感协调性模糊综合评价结果进行分析。通过感官对啤酒样品整体口感协调性进行品评,利用SPSS13.0数据软件对品评结果进行分析,最终确定啤酒样品口感协调性优劣等级,将此结果与模糊综合评价结果进行比较,以说明模糊综合评价法的有效性。【结果】感官品评法和模糊综合评价法得到的啤酒口感协调性结果基本一致,感官品评法不能将样品6与10,5与8区别开来,而模糊评价法则能很好地区分10种样品的口感协调性优劣。啤酒样品1和2的口感协调性最好,5和8的口感协调性最差。【结论】模糊综合评价法可用于啤酒口感协调性评价,与传统的口感品评法相比,模糊综合评价法更加客观准确,区分度更加明显。     

施氮量与栽插苗数对杂交早稻“鄱优364”产量的影响

为探明施氮量和栽插苗数对新型杂交早稻新品种"鄱优364"产量形成的影响,在16.67 cm×20 cm同一栽插规格下,探讨其不同施氮量(0,120,150,180,210 kg/hm25个水平)和栽插苗数(2,3,4根/穴3个水平)下产量及其构成等指标的差异性。结果表明:施氮量对产量、有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒质量具有极显著影响,纯氮为210 kg/hm2时,增穗、增产效果均不明显,反而降低了每穗粒数和结实率;随着栽插苗数增加,产量和有效穗数也随之增加,每穗粒数随之降低,结实率和千粒质量呈降低趋势;施氮量和栽插苗数互作对产量、每穗粒数、结实率和千粒质量有极显著影响,随着施氮量和栽插苗数的增加,产量增加,然而每穗粒数、结实率和千粒质量随着施氮量和栽插苗数的增加而减少,对有效穗数无显著影响。施氮量180 kg/hm2结合栽插苗数4根/穴有利于"鄱优364"增产。