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 Consensus, RANSAC）结合点云减法的概念从下采样后的点云中实现多标定球的自动提取,弥补了RANSAC一次只能提取单个物体的缺点。然后基于各标定球的球心距离信息实现三维点集的自动匹配。最后使用奇异值分解算法解算旋转平移矩阵,实现点云的自动配准。不同场景下各作物的配准结果表明,各植株的水平90°、180°、270°以及垂直方向上的点云配准到水平0°点云下的平均轴向误差在6～17 mm之间,平均点位误差在13～30 mm之间,与手动配准的商用同类软件LiDAR360的配准结果相当,但配准过程的自动化程度明显提高,效率提高了67%。该文所提出的方法可在田间复杂环境下对低成本深度相机获取的植株点云实现高精度的自动配准,为田间植物表型参数的提取提供了低成本的可行方案。     

基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统研究

我国水资源短缺与水资源浪费并存的现象十分严重,而农业用水效率不高,农田灌溉水的利用效率低下就是其中之一。其原因主要是灌溉方式不合理,造成水资源浪费严重、利用效率低下,加剧了水资源的短缺。近年来,国家对节灌技术的发展愈加重视,出现了许多新型的节水灌溉装置,提出基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统,是以单片机为自动化控制中枢,采用Arduino技术设计,可以实时监测大田不同部分的缺水情况,并对缺水部分田地定点喷灌直至达到适宜含水量范围,从根本上改变了以人为经验为依据的粗犷的灌溉方式,可以节省大量的资源。     

轮式拖拉机转向角测量装置的研制与试验

针对轮式拖拉机自动导航中转向角测量及自动控制的需求,研制由非接触式角度传感器为测量元件的轮式拖拉机转向角测量装置.该转向角测量装置由转向角检测机构、数据采集模块及显示终端组成.角度传感器相对车体静止,磁块随前轮转向立柱一起做旋转运动,磁场方向的变化使角度传感器输出不同的电压值,从而测量前轮的转动角度.数据采集模块采用A...     

利用数码相机测定茶树叶面积的新方法

[目的]简化植物叶片面积测量方法,方便田间测量。[方法]利用数码相机拍照法和硬币辅助数码相机拍照法测量选定茶叶的面积,并将测量结果分别与坐标纸测量法相对比。[结果]利用数码相机拍照法测量云抗10号、黄观音和十里香茶的叶面积的测算误差分别为0.54%、1.60%和5.15%,而利用硬币辅助数码相机拍照法测量的佛香1号、佛香2号、佛香3号、九龙袍、软枝乌龙和十里香茶6个茶树品种叶面积的测算误差范围为1.86%～4.69%。[结论]硬币辅助数码相机拍照法测量结果准确、可靠,特别是适宜于叶面积小的茶树品种,而且可以随时进行测量。     

根据噪声检测内燃机技术状态智能化系统的研究

本文提出一种方法新、操作方便的内燃机技术状态智能化测量系统，它使用声传感器拾取内燃机发出的噪声，用ＦＦＴ求得频谱，对ＦＦＴ算法中的误差进行了理论分析，提出了修正的方法，分析了频谱的特点，进行了信息提取、归一，给出了Ｆｕｚｚｙ模型，给出了一种用ＴｕｒｂｏＣ语言表达内燃机技术状态的具体方法，用以上方法对内燃机发出的噪声进行现场采样和分析，可以正确判断２４种内燃机的工况。     

Density and carrying capacity in the forgotten tigerland: Tigers in the understudied Nepalese Churia

While there are numerous wildlife ecology studies in lowland areas of Nepal, there are no in‐depth studies of the hilly Churia habitat even though it comprises 7642 km² of potential wildlife habitat across the Terai Arc. We investigated tiger, leopard and prey densities across this understudied habitat. Our camera trapping survey covered 536 km² of Churia and surrounding areas within Chitwan National Park (CNP). We used 161 trapping locations and accumulated 2097 trap‐nights in a 60‐day survey period during the winter season of 2010–2011. In addition, we walked 136 km over 81 different line transects using distance sampling to estimate prey density. We photographed 31 individual tigers, 28 individual leopards and 25 other mammalian species. Spatial capture–recapture methods resulted in lower density estimates for tigers, ranging from 2.3 to 2.9 tigers per 100 km², than for leopards, which ranged from 3.3 to 5.1 leopards per 100 km². In addition, leopard densities were higher in the core of the Churia compared to surrounding areas. We estimated 62.7 prey animals per 100 km² with forest ungulate prey (sambar, chital, barking deer and wild pig), accounting for 47% of the total. Based on prey availability, Churia habitat within CNP could potentially support 5.86 tigers per 100 km² but our density estimates were lower, perhaps indicating that the tiger population is below carrying capacity. Our results demonstrate that Churia habitat should not be ignored in conservation initiatives, but rather management efforts should focus on reducing human disturbance to support higher predator numbers.     

基于SCT89C52单片机的无线超声波雾化系统的设计

基于STC89C52单片机,设计了一种以压电陶瓷片为载体的无线超声波雾化系统.由传感器采集温度和湿度等参数,利用无线收发器NRF24L01发送至PC机,PC机利用反馈信息控制压电陶瓷片工作.压电陶瓷片将电能转化为超声波能量,而超声波能量能在常温下将水溶性药物雾化成1 ～3 μm的微小雾粒,同时利用超声定向压强将水溶性液体喷成雾状,达到雾化效果.实际运行情况表明,系统的共振频率为1.7 MHz,系统具有温度和湿度实时显示以及设定功能和无线智能控制雾化量及成本低等优点.     

奶牛场无线传感器网络设计研究

针对奶牛养殖场数据采集时不易实现检测区域的完全覆盖和铺设线缆繁琐的问题,设计了由高性能、低功耗单片机ATmega32L和无线通信模块CRM2400CNC,建立奶牛养殖场无线传感器网络。同时,重点讨论了系统结构、传感器节点的硬软件设计和通信协议等关键问题,结合奶牛场的实际对系统结构的简化进行了研究,并提出了一种新的适合动态网络的跨层技术。试验结果表明,该系统具有结构简单、成本低、功耗低等特点。     

基于电化学传感器检测农副产品黄曲霉毒素B1的研究进展

黄曲霉毒素B1是农副产品中最常见的真菌毒素之一,具有诱变、致畸、免疫抑制和致癌的作用。为了减少黄曲霉毒素B1带来的危害,开发可靠的方法来检测农副产品中的黄曲霉毒素B1十分重要。传统的检测方法难以满足现代农业中现场、快速检测的需求,而电化学传感器具有制备简单、便于携带、灵敏度高和选择性强等特点,因而备受关注。根据识别元件的不同,黄曲霉毒素B1的电化学传感器可以分为基于适配体的传感器、基于免疫反应的传感器、基于分子印迹的传感器。研究者们又根据不同的感知策略、纳米材料研发了多种类型的黄曲霉毒素B1电化学传感器。该研究综述了近5年来（2019—2023年间）黄曲霉毒素B1电化学传感器的研究进展,列举了具有代表性的实例,讨论了基于不同识别元件的传感器的传感机理和不同的信号产生策略,对这些传感器的性能进行了对比。并分析了不同识别元件的优缺点,探讨了基于不同原理的黄曲霉毒素B1电化学传感器的不足之处和发展方向,如需要开发新型的识别元件、研发新的纳米材料并提高纳米材料的制备技术、不同传感策略的联合应用、研发多种毒素同时检测的传感器、简化修饰步骤提高传感器稳定性等,以期为实现黄曲霉毒素B1电化学传感器的实际应用提供参考。     

基于混合WSN的智能灌溉远程SCADA系统

采用Citect组态软件、无线传感器网络（WSN）、和GPRS模块,开发设计了一套分布式精确灌溉的闭环远程SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统。该系统主要由上位机、灌溉监控器、WSN、GPRS无线通讯模块和灌溉阀门系组成。其中,无线传感器网络采用地上和地下的混合拓扑结构,灌溉控制器通过土壤水分含量调控区域面积内的灌水量;远程监控中心采用Citect组态软件实现数据、人机界面管理,并可以通过web发布来实现高层次的监控。测试和试验过程中,数据采样间隔设定为30min,选用4组WSN节点,分别测得深度为5cm和35cm处的土壤温度、含水量,测试结果与普通灌溉相比可节水约20％。该系统实现了灌溉的在线自动监控和作物的精量灌溉,创新性的建立了一种地上、地下混合结构的无线传感器网络模型,为进一步研究奠定了基础。