农用仪表与PC机系统的通用接口

根据基于单片机系统的农业仪表的使用需要，设计实现了农业仪表与PC机间的标准通用通讯接口。叙述了在单片机中为进行与PC机通讯而设计的硬件电路及相应的软件设置。同时也阐述了在PC机Windows环境下与农业仪表进行通信的方法步骤。在设计中对芯片的选择、电路原理、软件设计及协议规范等方面进行了比较全面的分析。     

利用Radon变换计算粮仓害虫图像的倾斜角度

针对无明显的直线特征的仓储害虫图像,提出了一种基于Radon变换算法定位图像区域和检测图像倾斜角度的方法.实验结果表明,该算法能快速、准确地测量出仓储害虫图像的倾斜角度,并具有很强的抗干扰性、应用适应性和抗随机噪声的特性.     

BY-150型种子包衣机检测控制系统设计

包衣机在批量加工流程中需要针对供种量和进液量等重要参数进行检测,否则无法保证良好的包衣效果。为此,设计了一种包衣机检测控制系统,可实现对供种量和进液量参数信息的检测和控制。同时,需在供种量检测模块的硬件选型和电路设计中采用尽可能多的抗干扰措施保证种子质量的检测精度,在进液量检测模块的设计中通过采用主板信号控制动作启动、传感器检测电路直接控制动作结束的方式保证进液控制的稳定性,并通过液晶触摸屏为用户提供一个简单直观的人机交互方式。整个系统稳定可靠、抗干扰性好,满足预期的精度要求,包衣效果良好。     

苹果水心病的光学无损检测

通过密度法和自行研制的水心病检测仪器对苹果样品进行检测 ,结果表明 :密度无法分离该样品水心病 ;而 1～ 4级水心病的透光强度之间存在显著差异 ,可以进行水心病判断。把近红外 810 nm的计算透光强度2 5 0 0 0作为界限值可以将好果 (1级 )与 3、4级果完全分离 ,2级果有 2 9%分离     

苹果糖度在线检测降低杂散光影响研究

基于光谱学原理设计了智能苹果糖度在线分级设备,研究了上置式检测器在线检测中的杂散光问题,通过光路图分析了富士苹果3种摆放方式对杂散光的影响,并提出了遮光降噪方案。利用偏最小二乘(PLS)回归分别建立了3种摆放方式的富士苹果可溶性固形物含量(SSC)在线预测模型。研究结果表明,对于上置式检测器而言,摆放方式和遮光处理尤为重要。其中果柄朝上遮光为最佳降噪措施,所建立的模型校正集均方差(RMSEC)为0.60,校正集相关系数(RC)为0.94,预测集均方差(RMSEP)为0.67,预测集相关系数(RP)为0.87,可以满足实际生产中的在线分级要求。     

农村供水工程水质检测模式研究

做好农村供水工程水质检测工作对保障农村供水水质安全至关重要,但它同时也是农村供水的薄弱环节,针对如何建立农村供水工程的水质检测模式开展研究与探讨。明确了农村供水工程水质检测的目标任务,分析了当前农村供水工程水质检测的现状与存在问题,从水质检测指标的选择、水质检测项目与频率的确定、水质检测设备的配备、水质检测人员的配置和监管、水质检测反馈机制的构建等几个方面提出了构建农村供水工程水质检测模式的建议,以期帮助提高农村供水工程的水质检测能力,保障农村供水水质安全。     

基于视觉测量的挖掘机工作装置姿态测量系统

提出了一种基于视觉测量的挖掘机工作装置姿态测量方法。使用工业相机获取工作装置侧视图像,采用鞍点检测方法快速捕捉工作臂上的人工靶标;将靶标间的固定几何尺寸关系作为约束条件筛选出靶标中的鞍点并计算相应工作臂的姿态角;通过预判靶标的运动范围以缩小图像检测区域,提高算法处理速度。试验表明,与挖掘机上原有的拉线传感器测量系统相比较,动臂和斗杆姿态角动态测量偏差分别小于1°和2°,处理每帧工作装置运动图像平均用时在100 ms以内,验证了该方法对挖掘机工作装置姿态测量的可行性。     

基于计算机视觉系统的溶液浓度快速检测方法

基于计算机视觉系统的RGB色度学理论,提出一种测定有色溶液浓度的数字色度法,并开发了与之配套的软件检测系统。该方法与分光光度计相比,大大提高了检测效率,理论上每分钟可完成上百个样品浓度的同时测定。通过软件系统分析样品色度信息,实现自动显示被测溶液浓度的良好效果,为一次性成批检测溶液浓度提供了一种简捷快速的新思路。     

3DMAX应用下的智能插秧机外观优化

为进一步提高智能插秧机的结构布局协调性与感染力水平,利用3DMAX应用平台进行插秧机外观优化研究。考虑土壤湿润程度对插秧刀具的影响等因素,结合插秧机分插机构传动部件与插植臂等执行部件的相互关系与约束条件,以偏心齿轮啮合传动特性,建立用于智能插秧机外观优化的数学模型,得到关键部件与机构的三维物理模型与无缝装配模型。从结构细化设计与外观造型设计两大角度分别对插秧机体、驾驶座、车轮、插秧装置等曲线参数优化,插秧作业场景与插秧特征提取及组件元素3D建模等操作进行3DMAX场景下智能插秧机的外观呈现与界面设计布局,实现了智能插秧机的3D可视化管理与动画效果展示,且动作一致性较好,设计合理可行。农机三维建模技术对准确实现结构优化有很好的预知功能,对大型农机设备结构设计搭建人机交互虚拟平台有一定的参考价值。     

基于含水率变化的气体射流冲击干燥过程温度自适应控制系统

为了给变温干燥工艺提供新的技术支持,实现基于含水率变化的干燥温度自适应控制,该研究设计了具有物料含水率在线检测功能的温度自适应控制系统。采用卷积神经网络建立了以质量检测值、气流冲击速度、称重传感器弹性基体温度、气流冲击距离为输入,物料真实质量为输出的含水率在线检测模型。进行了含水率在线检测模型验证试验。结果表明,该模型满足变温干燥工艺中含水率在线检测的精度要求,5组含水率在线检测模型验证试验的决定系数R²和均方根误差RMSE依次为0.9934和1.20%。该文设计了改进神经网络-PID（improved neural network-PID,INN-PID）控制器来实现变温干燥工艺中的温度控制。在MATLAB软件中以单位阶跃信号为输入对PID、神经网络-PID（neural network-PID,NN-PID）和INN-PID控制器的动态性能进行仿真。对3种控制器分别进行了50~55 ℃的干燥温度控制试验。结果表明,在仿真试验中,INN-PID控制器的控制稳定性和调节时间均显著优于另外两种控制器;干燥温度控制试验结果与仿真结果存在近似相同的规律,INN-PID控制器的峰值时间是208.00 s,调节时间是120.59 s,最大超调量是4.87 %,满足变温干燥过程中温度控制的要求。该研究在气体射流冲击干燥机中搭建了温度自适应控制系统,进行了基于含水率变化的温度自适应控制试验。结果表明,该系统可以对基于含水率变化的变温干燥工艺中的干燥温度进行快速且有效的调节。该研究对提高干燥设备的自动化水平以及开发新的变温干燥工艺具有重要意义,对其他领域的多信息融合检测和控制策略研究提供参考。