农业机械学报杂志

土地整治遥感监测研究进展分析

关键词: 土地整治  监测  遥感技术  

通过回顾国内外土地整治概念及内容的发展历程,总结了新时期土地整治的基本内涵和工作需求。通过分析遥感在土地整治工作中的广泛应用,梳理了土地整治遥感监测的发展脉络,归纳了土地整治遥感监测的关键技术及其研究现状,进而给出了土地整治遥感监测相关技术及应用的发展趋势。分别从土地资源调查与保护、土地复垦与生态修复、农用地整治、宜农未...

基于混合蛙跳优化的采摘机器人相机标定方法

关键词: 采摘机器人  相机标定  混合蛙跳优化  lm算法  

针对采摘机器人领域传统的张正友相机标定方法存在对相机模型参数初值敏感和标定结果不稳定等问题,提出一种基于改进混合蛙跳和LM算法的相机标定方法。该方法把相机标定划分为两步:①以混合蛙跳优化为工具,求出相机模型参数的初始值,避免传统张正友相机标定方法直接求取相机模型的参数初值所带来的初值敏感问题。②以改进LM算法对第1步求出的相...

玉米籽粒激光切片定位技术

关键词: 玉米籽粒  激光切片  定位  相关性滤波器  二分均值聚类  

玉米籽粒形态各异、尺寸不一,精确定向和定位玉米籽粒的激光切片是实现高通量全自动玉米分子育种基因型分析的关键。应用机器视觉技术从玉米籽粒图像中准确识别玉米籽粒的特征区,以期实现上述操作。为描述像素所在空间的相关信息,设计一种相关面积占比滤波器。定义圆形掩模模板,根据单玉米籽粒的面积,确定模板尺寸。利用圆形模板筛选像素点数据,...

基于改进K-means图像分割算法的细叶作物覆盖度提取

关键词: 小麦  覆盖度  图像分割  自适应步长  

植被覆盖度是重要的农学指标,图像法作为一种方便、快捷、准确度较高的地面测量方法,在该领域得到了广泛应用。图像背景分割是获取植被覆盖度最关键的步骤,已有分割算法的分割对象局限于大叶植物或者长势较为稀疏的作物,针对细叶作物的研究较少,或者未根据分割结果得出更有价值的规律。本文以小麦为例,提出了基于HSV空间的自适应果蝇均值聚类算...

基于eCognition软件的显微图像叶脉网络提取与优化

关键词: 叶脉网络  叶脉密度  显微图像  面向对象法  

叶脉网络的提取及其性状参数的测算,可为植物叶脉生态学机理研究提供重要参考。以不同叶特性的6类树种(国槐、毛白杨、臭椿、洋白蜡、元宝枫和栾树)叶片为对象,基于eCognition软件对叶脉显微图像进行多尺度分割,综合利用显微图像的光谱信息和几何信息构建提取知识库,并使用叶脉循环生长法对提取结果进行完善,增加叶脉网络的完整性。结果表明,叶...

基于Kinect相机的猪体理想姿态检测与体尺测量

关键词: 猪  姿态检测  体尺测量  kinect相机  视频  图像处理  

为提高基于机器视觉的猪体体尺测量研究中的图像利用率和体尺测量效率,以长白猪和大白猪为研究对象,基于Kinect相机获取的猪体视频数据,提出了一种猪体理想姿态检测算法。该算法利用最小外接矩形法调整猪体为水平方向;利用投影法和差分法识别头部和尾部位置,通过头部边界标记法判断是否耳部缺失;利用骨骼化算法结合霍夫变换算法检测猪体头部是否...

小麦精量播种机排种高精度检测系统设计与试验

关键词: 小麦播种机  播种量  电容传感器  差分动态阈值法  最小二乘法  

为实现小麦精量播种机播种量的精准检测,基于电容传感器设计了一套高精度小麦种子粒数检测系统。研究了小麦种子以单粒形式下落和多粒同时下落两种方式下的电容与小麦种子数目之间的关系。对于小麦种子以单粒形式下落,提出用差分动态阈值法检测小麦种子数目,试验表明检测的最大相对误差为1.54%;对于多粒小麦种子同时下落,排种轮转速从20r/min到5...

宽苗带勾型窝眼轮式小麦精量排种器设计与试验

关键词: 小麦  宽苗带  勾型孔式排种器  离散元法  

为解决宽苗带小麦精密播种排种器排种均匀性差的难题,结合小麦精量排种技术提出一种勾型窝眼轮式宽苗带小麦精量排种器,使种子行内分布均匀,行间种子不散乱。对关键参数进行了设计和理论分析,通过EDEM离散元软件完成了种层厚度调节板水平距离、窝眼布置形式、窝眼个数、窝眼倾角、种箱底板倾角对充种性能影响的单因素试验。在此基础上以勾型窝眼...

三七压穴精密排种装置设计与试验

关键词: 三七  播种机  排种器  压穴装置  优化设计  

三七播种株行距均为5cm左右,属于密集精密播种,为实现三七高密度精密播种,克服开沟易堵塞的难题,设计了一种三七压穴精密排种装置。阐述了三七压穴精密排种装置的工作原理,确定了其主要结构参数,以云南省文山市三七种子为研究对象,采用二次旋转正交组合试验方法,对排种装置进行排种性能试验,选取压穴柱直径、前进速度、投种点到压穴点水平距离为...

三角链半杯勺式丘陵山区马铃薯精密播种机设计与试验

关键词: 马铃薯  播种机  三角链半杯勺式  丘陵山区  

针对中国丘陵山区地形复杂、马铃薯机械化水平偏低、种植规模较小等问题,设计了一种可实现施肥、播种、开沟起垄、整形镇压一体化作业的三角链半杯勺式马铃薯精密播种机。将传统的链勺式马铃薯播种机的“上下”2个链轮的传动改为3个链轮的“三角形排列”的传动模式,增加了水平清种区,依靠重力清种,减少种薯的损伤,以及实现单粒精播的要求;将勺式...

探入式番茄钵苗移栽机构设计与试验

关键词: 番茄钵苗  移栽机构  探入式  优化设计  台架试验  

为了避免移栽机构在夹取秧苗过程中对秧苗茎秆造成损伤,针对夹取土钵的取苗方式,提出了一种探入式番茄钵苗移栽机构。依据结构特性和工作原理,建立了机构运动学理论模型,根据设定的优化目标开发了移栽机构优化设计软件,通过优化得到一组符合番茄钵苗移栽要求的结构参数。对栽植臂绝对转角和移栽机构绝对运动轨迹进行分析,验证了机构的合理性和可...

三臂回转式蔬菜钵苗取苗机构设计与试验

关键词: 蔬菜钵苗  取苗机构  三臂回转式  工作机理  参数优化  

当前我国蔬菜的移栽机械主要为半自动移栽机,其移栽效率取决于人工取苗速度,生产力已不能满足实际需求,两臂回转式自动取苗机构的效率还有提高潜力。为实现高速取苗作业,研究了保持取苗机构回转速度不变情况下,增加取苗臂数量的实现方式。在满足特定取苗动作姿态的前提下,设计了一种三臂回转式蔬菜钵苗取苗机构。以机械取苗代替人工取苗,模拟出...

无人驾驶喷雾机电控系统设计与试验

关键词: 玉米  喷雾机  远程遥控  控制系统  

针对黄淮海地区实行秸秆全量还田模式下的麦玉轮作、麦豆轮作等,使得田间秸秆覆盖量较大,虽有效改善了土壤理化环境,却造成田间地表病虫害加重。为有效解决该问题,并提高作业效率,以自主设计的四轮驱动底盘为研究对象,设计了一种以电能为纯动力的无人驾驶喷雾机电控系统。该系统以STM32F103ZGT6微处理器为控制核心,基于模块化思想分别对喷雾机动...

基于多段分离工艺的马铃薯联合收获机设计与试验

关键词: 马铃薯  联合收获机  多段分离  碰撞检测  

针对马铃薯分段收获人工捡拾工作量大、劳动强度高、收获效率低等问题,在适应种植模式和农艺要求的基础上,设计了一种基于多段分离工艺的马铃薯联合收获机,该机可同时完成双垄双行马铃薯的挖掘、薯土分离、清土除杂和集薯输送等任务。收获机在拖拉机的牵引作用下进行收获作业,其关键零部件包括松土限深调控装置、切土切蔓装置、挖掘装置、摆抖式...

高地隙自走式喷雾机多轮转向系统设计与试验

关键词: 高地隙喷雾机  全液压转向系统  四轮转向  数学模型  田间试验  

大型高地隙自走式喷雾机在田间作业过程中,由于整车地隙高、质量以及体积较大,导致换行及转场作业困难,影响作业效率。为提高喷雾机的机动性能和作业效率,设计了一套全液压多轮转向系统,并提出了基于PID控制方法的四轮转向系统控制方法。在建立全液压转向系统数学模型的基础上,应用Matlab/Simulink进行了转向系统仿真分析。仿真结果表明:四轮转...

振刷式枸杞采收机设计与试验优化

关键词: 枸杞  收获  振动式  梳刷式  响应面法  参数优化  

为了实现枸杞机械采收的高效、低损,融合振动和梳刷原理,设计了一种便携振刷式枸杞采收机,同时,根据枸杞鲜果与果柄脱离机理,采用单个集中质量力学模型,建立了采收机动力学模型,得到了采收机作用于枸杞鲜果的接触点位移、速度和加速度方程。运用ADAMS对采收机进行了运动学与动力学仿真,仿真结果表明:梳刷转速60~70 r/min、凸轮转速25~35 r/min、...

水培生菜整株低损收获装置设计与试验

关键词: 水培生菜  整株收获  正交试验  

为解决水培生菜收获品质低、人工收获劳动力成本高等问题,设计了一种整株低损收获装置。通过夹持杆对菜叶的低损聚拢、割刀对生菜茎部的精准切割,实现单株水培生菜的整株低损收获。设计了各关键部件结构参数,分析了影响菜叶损伤的因素,利用图像处理方法测量了菜叶损伤面积;采用正交试验,研究了聚拢速度、聚拢角、聚拢高度、压菜速度对菜叶损伤面...

基于高光谱反演的复垦区土壤重金属含量经验模型优选

关键词: 工矿复垦区  土壤重金属  高光谱反演  经验模型  偏最小二乘回归  粒子群算法  

以工矿复垦区为实验区域,基于ASD FieldSpec 4高光谱遥感数据,结合实测的土壤重金属含量,利用回归分析与特征选择方法,开展了基于高光谱数据的土壤重金属含量反演研究与实验并进行了经验模型优选。通过对光谱曲线进行一阶微分、对数一阶微分以及对数倒数的一阶微分等数学变换有效提高了光谱数据与土壤重金属含量的相关性。在此基础上采用偏最小...

基于Hadoop的气象大数据分析GIS平台设计与试验

关键词: 气象数据  分布式  hadoop  mapreduce  

针对海量气象数据在传统WebGIS平台下存储和分析计算受到限制的问题,提出基于Hadoop的分布式计算和存储框架,使用了Hadoop生态体系中的HDFS分布式文件存储框架来存储管理分析海量气象数据。在海量数据的并行计算分析方面,使用MapReduce作为分布式计算编程模型,该模型通过分析海量气候数据可对农业生产进行决策。最后,利用地理信息系统空间可视化...

基于VMD-MSE的玉米铜污染信息提取与预测模型

关键词: 重金属铜污染  玉米  光谱  变分模态分解  多尺度熵  弱信息探测  

重金属污染会引起作物光谱畸变,本文通过挖掘光谱信息中微弱的畸变信息诊断玉米受污染程度。将变分模态分解(VMD)运用到高光谱弱信息探测中,并结合多尺度熵(MSE)构建VMDMSE光谱弱信息探测模型,同时利用模型值VM进行Cu^2+含量回归分析与建模。结果表明:对原始光谱数据进行3次VMD分解后,可有效提取光谱奇异特征;计算VMD结果的MSE值,可获取5个尺度...

基于GIS和PCA降维的森林景观格局等级特征分析

关键词: 森林景观格局  等级理论  gis  pca降维  天山北坡  

森林景观空间格局及其内在等级特征辨识是森林资源管理和生态环境规划的重要基础。以新疆天山北坡西段霍城林场为对象,以森林资源二类调查资料和DEM数据为基础,基于GIS和PCA降维方法,通过景观等级分类和景观指数分析,对林区森林景观空间格局及其等级特征进行了研究。结果表明:天山北坡森林景观格局存在明显的等级特征,在不同等级上森林景观破碎...

基于长时间序列遥感数据反演NPP的耕地质量评价

关键词: 遥感  modis  长时间序列  净初级生产力  耕地质量  

为客观获得省域耕地质量分布状况,减少时间断点引起的评价误差,构建了一种基于长时间序列遥感数据反演NPP的耕地质量评价方法。首先,在耕地图斑约束下,采用时序LSWI和EVI数据识别水稻和玉米;然后,采用2000—2010年MODIS的MOD09A1数据,结合气象站点数据,利用VPM模型分别计算水稻和玉米的净初级生产力(NPP),并得到多年NPP均值,可反映耕地种植作物...

基于圆柱面模型的仿形喷雾植物冠层密度超声量化测试

关键词: 仿形喷雾  植物冠层  超声波传感器  圆柱面模型  密度量化模型  

基于低成本超声波传感器搭建了一套植物冠层超声回波信号检测系统,建立了基于圆柱面叶片分布模型的量化测试台。在正交中心复合设计试验基础上,建立了超声回波信号均值与冠层密度、探测距离的定量关系,即植物冠层密度量化模型。对已建立的植物冠层密度量化模型进行方差分析,结果表明,植物冠层密度量化模型具有显著性,且失拟性不显著。植物冠层密...

基于卷积网络的沙漠腹地绿洲植物群落自动分类方法

关键词: 沙漠腹地  植物群落  自动分类  cnn深度卷积网络  vggnet模型  resnet模型  

为解决沙漠腹地绿洲遥感图像植物群落背景较易混淆,仅用传统的基于像元光谱信息的图像处理方法未能充分利用其图像特征信息,使得提取效果不佳的问题,针对地物类内特征复杂、类间边界模糊的特点,以连续分布的区域为研究对象,提出了一种基于深度卷积神经网络(Convolutional neural network,CNN)的高分辨率遥感影像植物群落自动分类方法。切分无人...

生物炭对咸淡轮灌下盐渍土盐分分布和玉米生长的影响

关键词: 玉米  滨海围垦区  微咸水  交替灌溉  生物炭  盐胁迫  

为探究生物炭对咸淡交替灌溉下滨海垦区土壤盐分分布以及不同生育期玉米生理生长的影响,采用江苏省滨海垦区土壤开展玉米盆栽试验。设立不同生物炭与土壤炭土质量比(0、5%)处理,采用3种矿化度(1、3、5g/L)微咸水在3个不同生育期(壮苗期、拔节抽雄期、灌浆期)进行咸淡交替灌溉(“咸淡淡”、“淡咸淡”、“淡淡咸”),同时进行室内生物炭Na^+吸附试...

基于彭曼公式日均值时序分析的中国蒸发能力动态成因

关键词: 蒸发能力  气候变化  彭曼潜在蒸发量公式  全微分  积分路径  

蒸发能力是全球气候变化背景下水资源管理和水灾害防治的靶向性指标,其动态成因分析集中于年尺度,可靠性需多尺度验证。本文基于中国819个气象站1961—2015年的逐日数据,利用时间序列分析方法挖掘年潜在蒸发量趋势和突变;提出彭曼公式全微分日求积方法,计算年均日潜在蒸发量变化的气象要素累积贡献率,甄别区域驱动因子和成因。经分析,各站年潜在...

1960年以来河南省玉米气候生产潜力估算与种植空间优化

关键词: 玉米  河南省  气候变化  气候生产潜力  逐步订正法  

农作物生长直接依赖于降水、光照及温度等自然要素,对全球气候变化的影响最为敏感。基于河南省1960—2015年气候观测和太阳辐射量数据,采用逐步订正法估算了159个县级空间单元的玉米气候生产潜力,并进行河南省玉米种植空间的优化。结果表明:在全球气候变化背景下,受气温和降水双因素驱动,河南省玉米气候生产潜力在1960—2015年间呈倒U形的动态变...

旱作区土壤有机碳密度空间分布特征与其驱动力分析

关键词: 旱作区  有机碳密度  空间分布特征  地理加权回归  

为直观显示0~40cm深度不同层次的土壤有机碳密度空间分布特征,并深入分析不同空间位置上有机碳密度的主要影响因素,根据2017年分层采样点的测试数据计算了旱作区土壤有机碳密度,采用反距离加权法模拟了有机碳密度空间三维分布特征,用地理加权回归分析了有机碳密度的影响因素。结果表明:旱作区土壤有机碳密度呈东北高、西南低的趋势;不同类型土壤...

黑土区水稻光合物质生产特性对耗水过程的响应

关键词: 水稻  黑土区  耗水量  光合物质生产  光合特性  多元回归分析  

保水剂吸释水分与养分动力学规律研究

关键词: 保水剂  粒径  溶液浓度  动力学规律  

围绕保水剂吸收、释放水分和养分的性质,通过室内试验深入分析了3种粒径规格(0.8~1.6mm、1.6~3.5mm、3.5~5.0mm)的保水剂在不同浓度(0.02、0.04、0.08mol/L)NH4H2PO4养分溶液中反复吸释水分及养分的动力学规律。结果表明:保水剂吸水初始,吸水速率达到最大,随后逐渐减小并趋于溶胀平衡,吸水倍率与溶液浓度关系由大到小依次为0.02、0.04、0.08mol/...

基于优化地貌特征和纹理信息的黄土高原沟缘线提取方法

关键词: 黄土高原沟壑区  沟缘线  数字等高模型  面向对象  灰度共生矩阵  

沟缘线是黄土高原地区的典型特征线,其提取结果是构建地表空间分布式水土流失过程模型的基础。本文提出了基于优化地貌特征和纹理信息的面向对象沟缘线自动提取方法,即通过构建适宜的地形因子和纹理信息,利用地物的几何结构、地形纹理和相邻像元差异性的关系,采用面向对象多尺度分割技术,基于决策树分类的方法提取沟缘线。选取沟缘线发育典型的...

产酸沼渣再利用稻秸两级联合产酸工艺研究

关键词: 稻秸  挥发性脂肪酸  沼渣  厌氧发酵  

秸秆厌氧产挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids, VFAs)工艺可生产具有较高经济价值的混合短链脂肪酸,但存在发酵周期短、秸秆降解率低等不足。为了提高VFAs产率和秸秆利用率,对产酸沼渣开展了二次产酸利用试验。将秸秆在3种预处理、3种产酸温度得到的产酸沼渣,统一在35℃进行二次产酸发酵,以考察各预处理组的二次产酸效果。结果表明,各组在二次...

基于PIV的循环式生物絮团系统涡旋分离器内流场研究

关键词: 循环式生物絮团系统  涡旋分离器  流场  piv测量  

为分析循环式生物絮团系统涡旋分离器的内流场特性,基于非接触式流场测试PIV(Particle image velocimetry)技术对试验规模涡旋分离器内流场进行测量,分析了该涡旋分离器在不同水力停留时间工况下(248、83、49 s)涡旋分离器内部流场的合速度、分速度和涡量等分布情况。结果表明:不同水力停留时间条件下,涡旋分离器内套筒内部区域的左下角和上部区...

苹果内部品质分级机械手设计与试验

关键词: 苹果  机械手  无损检测  光谱分析  可溶性固形物  

为检测苹果内部品质,基于可见/近红外光谱检测技术并结合分拣机械手,设计了苹果内部品质分级机械手。该装置主要由夹持机构、近红外光谱采集系统、控制系统等组成。机械手稳定夹持苹果后采集苹果的近红外光谱数据,上位机软件中的预测模型对光谱数据进行分析处理,并显示光谱曲线和预测结果。为建立苹果可溶性固形物含量预测模型,基于该装置采集了...

考虑直径影响的苹果霉心病透射光谱修正及检测

关键词: 苹果  霉心病  近红外光谱  光谱修正  

针对苹果霉心病近红外透射光谱信息受果实直径影响的难题,提出了一种能够修正果实直径对透射光谱影响的方法。基于透射光谱采集平台获取327个红富士苹果的可见/近红外光谱(350~1100nm)信息,采用电子游标卡尺获取其直径(光程)信息。以直径为80mm健康苹果的平均光谱作为参考光谱,将327个苹果的光谱与参考光谱进行比较,结合直径信息利用公式求得透...

基于粮温时空相关性的储粮数量监管方法研究

关键词: 粮温  储粮  数量监管  时空相关性  

针对我国储备粮人工稽核费时、费工等问题,提出了基于粮温时空相关性的储粮数量监管方法。首先,分析粮堆测温平面的自相关性与互相关性,检测粮堆异常发生的日期与平面;然后,分析粮堆异常日期内异常平面上测温线的自相关性,检测发生异常的测温线;接着分析异常测温线上测温点的自相关性,检测并统计异常点的个数;最后,根据异常点个数判定异常种类,...

基于CFD的苹果隔板包装预冷温度场研究

关键词: 冷链运输  隔板包装  预冷  计算流体力学  温度分布  

温度调控失误和物理损伤是影响采后水果质量损失的关键因素。以单层隔板包装箱和单层普通包装箱为研究对象,采用计算流体力学(Computer fluent dynamic, CFD)非稳态剪切压力SST k ω三维湍流模型,比较相同初始条件和边界条件下,隔板包装与普通包装内部的温度场分布、风速场分布、冷却时间、冷却速率和冷却均匀性。结果表明:隔板包装和普通包装的...

pH值和EGCG对β-胡萝卜素乳液化学稳定性的影响

关键词: 乳状液  ph值  表没食子儿茶素没食子酸酯  化学稳定性  

航天诱变高产酸副干酪乳杆菌A-4-2性质与酶活性研究

关键词: 副干酪乳杆菌  产酸  航天诱变  

微酸性电解水对灰葡萄孢菌杀菌效果与作用机制研究

关键词: 微酸性电解水  灰葡萄孢菌  杀菌率  杀菌机制  

研究了微酸性电解水对灰葡萄孢菌悬液纯培养及原位培养的杀菌效果,同时通过扫描电镜和透射电镜初步探究了其对灰葡萄孢菌的杀菌机制。研究表明,随杀菌时间和有效氯质量浓度的增加,微酸性电解水对灰葡萄孢的杀菌能力明显增强;在有效氯质量浓度为10mg/L、杀菌处理15min,以及有效氯质量浓度在30mg/L、杀菌处理10min时,对悬液中灰葡萄孢菌的杀菌率均...