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基于农业机器人本体传感信号的旱田平作与垄作类型识别方法
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作者 张伟荣 陈学庚 +3 位作者 齐江涛 周俊博 温浩军 刘慧力 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期164-174,共11页
旱田农业耕作模式包括平作与垄作,不同耕作模式的地形起伏差异大,作物行耕作模式的准确识别对机器人行走稳定性具有重要意义,提出一种基于本体传感器信号的平作与垄作类型地形识别方法。首先,采集四足机器人在玉米田间作物行内行走的机... 旱田农业耕作模式包括平作与垄作,不同耕作模式的地形起伏差异大,作物行耕作模式的准确识别对机器人行走稳定性具有重要意义,提出一种基于本体传感器信号的平作与垄作类型地形识别方法。首先,采集四足机器人在玉米田间作物行内行走的机身惯性测量单元(Inertial measurement unit,IMU)信号,使用机器人左前腿的足端速度数据作为补充,生成机器人在平作与2种不同起垄高度的垄作种植模式下行走的信号数据集。其次,利用卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)提取信号的空间信息特征,通过双向长短期记忆网络(Bidirectional long short-term memory,BiLSTM)提取时间序列特征,采用注意力机制(Self-attention,SA)提取CNN与BiLSTM输出特征信息的注意力分值。最后,通过模型对比和田间试验,验证本文模型对平作与垄作类型识别的有效性。结果表明,本文CNN-BiLSTM-SA模型F1值为92%,与CNN、CNN-LSTM、CNN-LSTM-SA与CNN-BiLSTM模型相比,分别提升10.17、3.51、2.57、1.27个百分点。内嵌识别模型的田间机器人可在1.4 s内实现对当前作物行平作与垄作类型90%的识别准确率,在4.8 s内达到对作物行类别分类要求,满足机器人面对作物行不同地形的识别快速性、准确性要求。该算法能提供机器人在旱田典型耕作模式下的地形识别能力,为提高四足机器人作业的田间稳定性提供技术支撑。 展开更多
关键词 农业机器人 惯性测量单元 本体传感信号 地形识别 长短期记忆网络
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精确农业技术在粮食产后处理环节的应用
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作者 张虎 徐岩 许晓燕 《现代农业装备》 2025年第2期104-109,共6页
该文详细探讨了精确农业技术在粮食产后处理环节的应用。首先介绍了粮食产后处理的重要性及面临的挑战,随后深入分析了物联网、大数据分析、人工智能、自动化控制、遥感技术等精确农业技术在粮食仓储管理、干燥处理、加工过程以及运输... 该文详细探讨了精确农业技术在粮食产后处理环节的应用。首先介绍了粮食产后处理的重要性及面临的挑战,随后深入分析了物联网、大数据分析、人工智能、自动化控制、遥感技术等精确农业技术在粮食仓储管理、干燥处理、加工过程以及运输配送环节中的具体应用方式与优势,展示了精确农业技术如何提高粮食产后处理的效率、降低损失、保障质量,最后对精确农业技术在粮食产后处理领域的未来发展趋势进行了展望,旨在为农业技术研究人员、粮食产业从业者提供全面的技术应用参考与发展思路。 展开更多
关键词 精确农业 产后处理 粮食
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生物工程工艺实习教学探索与改革 被引量:6
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作者 陈玉香 张晶 +1 位作者 李殿云 佟金 《生物学杂志》 CAS CSCD 2011年第4期93-95,共3页
生物工程工艺实习是生物工程专业本科生实践环节重要内容之一。针对工艺实习教学模式进行探索与改革。主要包括以下几方面:实习教学内容与方法优化;科研与实践教学相结合,及时更新实践教学内容;加强实践教学师资队伍建设;实践指导书的编... 生物工程工艺实习是生物工程专业本科生实践环节重要内容之一。针对工艺实习教学模式进行探索与改革。主要包括以下几方面:实习教学内容与方法优化;科研与实践教学相结合,及时更新实践教学内容;加强实践教学师资队伍建设;实践指导书的编写;制定科学完善的考核方式等。通过以上一系列的探索与改革,使生物工程工艺实习教学效果有所改善。 展开更多
关键词 生物工程 工艺实习 教学改革
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吉林省农业信息化建设的制约因素及发展对策 被引量:7
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作者 赵罡 李银星 杨印生 《农机化研究》 北大核心 2008年第5期222-226,共5页
在分析吉林省农业信息化建设现状的基础上,从5个方面提出了吉林省农业信息化建设的制约因素,并探讨性地提出了发展吉林省农业信息化的思路和对策,具有一定的学术价值和实用价值,可为吉林省农业信息化建设提供参考依据。
关键词 农业信息化 制约因素 发展战略 吉林省
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基于DEA的吉林省农业信息化系统投入产出效率测度 被引量:9
5
作者 杨印生 赵罡 《现代情报》 北大核心 2008年第4期220-222,共3页
本文以数据包络分析(DEA)理论为基础,探讨了农业信息化系统的定量分析框架,构建了农业信息化系统投入产出效率评价指标体系,并运用数据包络分析方法对吉林省农业信息化系统投入产出效率进行实证研究。
关键词 DEA 农业信息化 吉林省
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吉林省实施精确农业的可行性定量分析 被引量:2
6
作者 杨印生 安秀峰 郭鸿鹏 《农机化研究》 北大核心 2004年第2期63-66,69,共5页
DEA(数据包络分析)是一种非参数统计分析方法,可以处理具有多个输入(输入值越小越好)和多个输出(输出值越大越好)的多目标评价与决策问题。根据设立指标体系的基本原则和DEA模型的原理,建立了精确农业可行性分析的定量模型,以美国农业... DEA(数据包络分析)是一种非参数统计分析方法,可以处理具有多个输入(输入值越小越好)和多个输出(输出值越大越好)的多目标评价与决策问题。根据设立指标体系的基本原则和DEA模型的原理,建立了精确农业可行性分析的定量模型,以美国农业发展数据为参照,对吉林省实施精确农业的可行性进行了具体的定量研究。 展开更多
关键词 吉林 精确农业 可行性 定量分析 DEA 数据包络分析 决策单元 指标体系
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吉林省新立城水库农业非点源污染系统模拟研究 被引量:1
7
作者 王瑞梅 杨伟光 +1 位作者 布克巴依尔 郭鸿鹏 《农机化研究》 北大核心 2011年第7期209-212,共4页
以吉林省新立城水库为研究对象,通过数字高程图DEM、土壤参数、数字土地利用图、可侵蚀性因子K值、降雨侵蚀力R等参数的确定,建立了基于AnnAGNPS的农业非点源污染模拟模型,通过模型模拟,获得了该研究区水域总氮、总磷和泥沙总输出量,并... 以吉林省新立城水库为研究对象,通过数字高程图DEM、土壤参数、数字土地利用图、可侵蚀性因子K值、降雨侵蚀力R等参数的确定,建立了基于AnnAGNPS的农业非点源污染模拟模型,通过模型模拟,获得了该研究区水域总氮、总磷和泥沙总输出量,并对研究区非点源负荷进行了分析。 展开更多
关键词 农业非点源污染 ANNAGNPS模型 新立城水库
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基于农业工程技术的农业非点源污染防治技术体系研究 被引量:1
8
作者 郭鸿鹏 朱静雅 杨印生 《农机化研究》 北大核心 2008年第9期1-4,9,共5页
随着工业废水和城市生活污水等点源污染的有效控制,非点源污染,尤其是农业非点源污染的防治工作开始受到社会各界的广泛关注。面对农业非点源污染广泛性、随机性、滞后性、潜伏性、模糊性等特点,单一的防治技术无力实现农业非点源污染... 随着工业废水和城市生活污水等点源污染的有效控制,非点源污染,尤其是农业非点源污染的防治工作开始受到社会各界的广泛关注。面对农业非点源污染广泛性、随机性、滞后性、潜伏性、模糊性等特点,单一的防治技术无力实现农业非点源污染的有效防治,因而需要综合农业非点源污染防治的主体技术和辅助技术,在同时注重基础设施和软环境建设的前提下,因地制宜地构建农业非点源污染防治技术体系。同时,还指出了构建过程中的关键点,为农业非点源污染的防治工作提供决策参考。 展开更多
关键词 非点源污染 技术体系 BMPS
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仿生学在农业工程学科教学中的应用
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作者 李建桥 李因武 +1 位作者 张锐 刘燕 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第S1期6-8,共3页
在农业工程研究生教学中引入了新的仿生学课程,本文重点探讨该课程的基本内容、设计思想和涉 及的软件。该课程以信息量大、内容新和适应研究生自学为特点,所开发的配套课件具有界面友好、形式新颖易 于升级的特点。本课程扩展了传统农... 在农业工程研究生教学中引入了新的仿生学课程,本文重点探讨该课程的基本内容、设计思想和涉 及的软件。该课程以信息量大、内容新和适应研究生自学为特点,所开发的配套课件具有界面友好、形式新颖易 于升级的特点。本课程扩展了传统农业工程学科的学科领域,有利于研究生创新能力的培养。 展开更多
关键词 研究生教育 农业工程 课程设计 仿生学 课件
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“双碳”目标下我国农业机械化转型升级的逻辑与路径 被引量:2
10
作者 杨印生 杨宗霖 《农机化研究》 北大核心 2024年第11期1-5,共5页
实现农业机械化转型升级和高质量发展不仅是农业现代化和农业强国建设的重要内容,也是“双碳”目标下我国农业可持续发展的客观要求。为此,从政治经济学视角阐释了“双碳”目标下我国农业机械化转型升级的逻辑,从系统论视角提出了转型... 实现农业机械化转型升级和高质量发展不仅是农业现代化和农业强国建设的重要内容,也是“双碳”目标下我国农业可持续发展的客观要求。为此,从政治经济学视角阐释了“双碳”目标下我国农业机械化转型升级的逻辑,从系统论视角提出了转型升级的“十化”路径,即农机装备创新靶向化、农机装备创新三全化、农机装备设计现代化、农机装备研发应用一体化、动力装备大型智能化、作业装备高端智能化、农机农艺融合化、农机装备低碳化、农机社会化服务专业化及农机经营主体职业化。 展开更多
关键词 “双碳”战略 农业机械化转型升级 政治经济学逻辑 实现路径
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报废更新补贴政策视角下农业机械化转型研究 被引量:7
11
作者 刘恩妤 杨印生 韦鑫 《农机化研究》 北大核心 2024年第1期1-8,共8页
随着农机报废更新补贴政策的全面推广实施,我国农业机械化将逐步向绿色化、智能化及高质高效转型升级。为此,通过对我国农业机械化发展历程的梳理,分析农业机械化转型升级的必要性与影响因素,解析农机报废更新补贴政策促进农业机械化转... 随着农机报废更新补贴政策的全面推广实施,我国农业机械化将逐步向绿色化、智能化及高质高效转型升级。为此,通过对我国农业机械化发展历程的梳理,分析农业机械化转型升级的必要性与影响因素,解析农机报废更新补贴政策促进农业机械化转型升级的机制。研究认为:我国农业机械化正处于转型阶段,农机装备结构需进一步调整,农机作业需进一步全程全面化,农机社会化服务体系还需进一步完善;地形地貌、技术、农业劳动力的转移、农民受教育程度、农机社会化服务、经济水平及农机补贴政策会影响农业机械化转型升级;农机报废更新补贴政策通过报废补贴和更新补贴两方面促进农业机械化转型升级。基于以上结论,提出了促进农业机械化转型升级的对策建议。 展开更多
关键词 农机报废更新补贴政策 农业机械化 转型升级 机制 对策
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生物制造氨基酸的谷氨酸棒杆菌细胞工厂转运工程研究进展
12
作者 关丹 梁清 王健 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期310-316,共7页
氨基酸作为生物制造产业中的重要功能性产品之一,已广泛应用于食品、医药、饲料、化工等领域。谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)是生物合成氨基酸最重要的微生物菌株。因此,构建高效的谷氨酸棒杆菌微生物细胞工厂对高产量、高... 氨基酸作为生物制造产业中的重要功能性产品之一,已广泛应用于食品、医药、饲料、化工等领域。谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)是生物合成氨基酸最重要的微生物菌株。因此,构建高效的谷氨酸棒杆菌微生物细胞工厂对高产量、高效率和高转化率地生产氨基酸意义重大。高效生物制造氨基酸的微生物细胞工厂不仅需要具有强大的合成代谢能力,还需要高效的转运能力。文章从谷氨酸棒杆菌的底物转运和氨基酸的分泌转运以及氨基酸的再吸收等方面对近年来的研究进展进行综述,并展望了未来发展方向。 展开更多
关键词 氨基酸 谷氨酸棒杆菌 细胞工厂 转运工程
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供给侧改革视角下吉林省全程农业机械化支持体系研究
13
作者 刘思梦 魏思琳 杨印生 《黑龙江八一农垦大学学报》 2017年第6期101-107,共7页
全程农业机械化是指在耕整地、播种、植保、收获、烘干、秸秆处理各环节装备农业机械,提升农作物生产的机械化水平。吉林省作为农业大省在推进主要农作物全程农业机械化的努力有目共睹,全程农业机械化支持体系的完善是一个系统工程,在... 全程农业机械化是指在耕整地、播种、植保、收获、烘干、秸秆处理各环节装备农业机械,提升农作物生产的机械化水平。吉林省作为农业大省在推进主要农作物全程农业机械化的努力有目共睹,全程农业机械化支持体系的完善是一个系统工程,在对其进行系统分析的基础上,以农业供给侧结构性改革为背景分析现状,旨在通过研究为吉林省全程农业机械化支持体系的建立和完善提供相关建议。 展开更多
关键词 农业供给侧改革 全程农业机械化 支持体系 吉林省
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吉林省现代农业产业园建设基础模式设计 被引量:1
14
作者 石笑峰 熊茵 +2 位作者 杨雅然 赵盈 金官国 《现代农业科技》 2021年第21期212-216,共5页
现代农业产业园是城乡衔接融合的一个平台,是解决农业发展、农村进步、农民增收的一个有力抓手。本文以吉林省现代农业产业园建设为对象,对吉林省现代农业产业园建设的基础模式展开设计。首先对增长极理论和六次产业化理论进行界定,然... 现代农业产业园是城乡衔接融合的一个平台,是解决农业发展、农村进步、农民增收的一个有力抓手。本文以吉林省现代农业产业园建设为对象,对吉林省现代农业产业园建设的基础模式展开设计。首先对增长极理论和六次产业化理论进行界定,然后结合吉林省现代农业产业园建设存在的问题,从设计思想、设计原则、设计目标、模式设计和运行机制设计等5个方面对吉林省现代农业产业园建设基础模式展开设计,最后提出吉林省现代农业产业园建设对策,以期加快产业发展进程。 展开更多
关键词 现代农业产业园 基础模式设计 吉林省
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基于玉米条耕技术的碎土镇压整地机设计与试验
15
作者 施继红 刘贞彤 +5 位作者 黄东岩 孟宪章 屈鑫誉 王景立 朱凤武 马云海 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第1期48-58,共11页
[目的]目前,国内玉米条耕整地作业中碎土环节存在旋耕后土壤细碎、失墒较大,易引起农田表土扬尘,造成水土流失严重。同时,镇压环节无法根据土壤墒情变化调节镇压强度,导致土壤墒情无法满足作物播种需求,进而影响播种质量等问题,由此设... [目的]目前,国内玉米条耕整地作业中碎土环节存在旋耕后土壤细碎、失墒较大,易引起农田表土扬尘,造成水土流失严重。同时,镇压环节无法根据土壤墒情变化调节镇压强度,导致土壤墒情无法满足作物播种需求,进而影响播种质量等问题,由此设计了一种圆盘耙碎土与变强度镇压作业相结合的条耕整地机。[方法]对驱动轴进行了静力学分析,确定设计的合理性。测试了配重块数量对镇压强度的影响,并以行进速度、耙深和耙片间距为试验因素,以土壤破碎率为试验指标,进行三因素三水平正交试验。同时,以前进速度、镇压强度和耙深为试验因素,以土壤坚实度、地表平整度为试验指标,进行二次回归正交试验,对该组合进行试验验证。[结果]确定当配置3块配重块时,能产生22.1 kPa的镇压强度,满足玉米出苗的条件。碎土性能的主要影响因素依次为行进速度、耙片间距和耙深;最优工作参数组合为行进速度3 km·h^(-1)、耙深10 cm、耙片间距140 mm,此时土壤破碎率为73.15%,为本试验的最佳碎土效果。分析得出土壤坚实度和地表平整度的主要影响因素依次为镇压强度、耙深、前进速度;确定最优参数组合为前进速度3 km·h^(-1)、镇压强度21 kPa、耙深8 cm,此时的土壤坚实度为53.4 kPa,地表平整度为2.7 cm,各指标符合行业相关标准要求。[结论]该研究可为碎土镇压条耕整地机具的设计与优化提供参考,为提升玉米条耕作业效果奠定基础。 展开更多
关键词 条耕技术 碎土镇压整地机 圆盘耙片 土壤破碎率 地表平整度
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玉米热风干燥影响因素分析及传热过程仿真模拟
16
作者 陈思羽 宋婉欣 +3 位作者 刘春山 于添 乔睿 吴文福 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期279-284,共6页
基于玉米热风干燥试验,对玉米热风干燥过程影响因素显著性及响应曲面进行分析,结果表明,各因素对含水率的影响为:干燥时间>热风温度>热风风速。通过分析模型对应的响应面陡峭程度和等高线密集程度,发现含水率受热风温度与热风风... 基于玉米热风干燥试验,对玉米热风干燥过程影响因素显著性及响应曲面进行分析,结果表明,各因素对含水率的影响为:干燥时间>热风温度>热风风速。通过分析模型对应的响应面陡峭程度和等高线密集程度,发现含水率受热风温度与热风风速交互因素的影响较小,含水率受热风风速与干燥时间交互因素的影响较大,含水率受热风温度与干燥时间交互因素的影响极大。试验最佳工艺参数为热风温度60℃、热风风速1.3 m/s、干燥时间9 h,在此条件下玉米干燥降水效果较好。在籽粒内部热量传递研究中,采用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了单一玉米粒的热风干燥三维模型,对玉米干燥过程传热特性进行分析。仿真结果表明:在风温40℃、风速0.7 m/s、初始温度12℃、初始含水率为23.30%条件下,当干燥时间为300 s时籽粒平均温度达到37℃,360 s后籽粒升温速度减缓;当干燥时间约为450 s时,籽粒平均条件下达到39℃,与风温基本一致。模拟工况为风温60℃、风速1.3 m/s、初始温度10.6℃、初始含水率25.26%时,干燥300 s籽粒平均温度达到56℃,干燥360 s后籽粒平均温度变化缓慢,干燥420 s后籽粒温度上升到59℃,温度与热风温度基本一致,表皮上的角质层对水分扩散和热量传递有阻挡作用。 展开更多
关键词 玉米 热风干燥 响应曲面 热量迁移
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草地农用机械发展现状
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作者 杨昊谕 田绍楠 +2 位作者 潘智浩 张蕾 于海业 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期1-8,17,共9页
近年来,随着农牧业相关国家政策的大力推行,畜牧业在我国农业生产中的比重渐趋上升。我国作为农业大国,与牧草生产相关的机械化水平却发展较为缓慢,牧草机械作为畜牧业和草业生产过程中的重要载体和关键技术手段,其发展的滞后,不仅影响... 近年来,随着农牧业相关国家政策的大力推行,畜牧业在我国农业生产中的比重渐趋上升。我国作为农业大国,与牧草生产相关的机械化水平却发展较为缓慢,牧草机械作为畜牧业和草业生产过程中的重要载体和关键技术手段,其发展的滞后,不仅影响着牧草的产量和质量,同时也制约着我国农业生产总体水平的提高。为此,着眼草地农用机械的发展现状,根据牧草生产过程中的不同阶段,对国内外目前主要的草地播种机械、改良机械、收获机械和加工机械的发展情况进行了综合比较,总结分析了各时期草地农用机械的工作原理和技术特点。在阐述现有各种机型特点的基础上,指出目前我国草地农用机械面临的主要问题,并提出解决建议:加强农机农艺融合,大力发展自动化、智能化、数字化与机电液一体化多机型联合作业机械,加深对关键部件现代化技术的研究,以期为进一步提高自主精准农业发展提供技术支撑。 展开更多
关键词 草地 牧草播种机械 改良机械 收获机械 牧草加工机械
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基于高贴合旋转框的复杂环境玉米株心定位方法
18
作者 徐艳蕾 郭丽丽 +2 位作者 黄东岩 周阳 李陈孝 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期129-138,共10页
为解决玉米株心定位困难及定位精度低的问题,针对复杂自然环境玉米叶冠数据,本文开发了一种基于高贴合旋转框的玉米株心定位方法,并提出了一种能有效减少边缘精度损失的标注策略。该定位方法首先通过使用高精度标注策略和构建具有自适... 为解决玉米株心定位困难及定位精度低的问题,针对复杂自然环境玉米叶冠数据,本文开发了一种基于高贴合旋转框的玉米株心定位方法,并提出了一种能有效减少边缘精度损失的标注策略。该定位方法首先通过使用高精度标注策略和构建具有自适性的轻量化渐进特征金字塔网络LC-AFPN,得到LCA-YOLO v7OBB玉米叶冠目标检测算法,然后利用色彩空间滤波算法分割叶冠区域,并使用间隙填充算法提升图像质量,最后利用图像矩原理准确计算株心坐标。实验结果表明,模型抗干扰能力强,株心定位准确度高。LCA-YOLO v7OBB模型平均检测精度可达85.19%,精确率和召回率达到91.83%和83.04%。与Rotated-FasterRCNN等12种旋转目标检测模型相比,LCA-YOLO v7OBB在准确性和召回率等综合性能方面表现最佳。模型泛化能力强,在自建黄瓜、茄子2种数据集上进行验证,其平均精度、精确率、召回率和F1值均有明显提升。本文方法能够为精准施肥、农机视觉导航等提供理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 玉米株心定位 旋转目标检测 复杂环境 叶冠检测 特征提取 泛化能力
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基于MobileNetV3卷积神经网络的农用机械发动机水泵气密性检测方法
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作者 王胜 杨晨 惠向晖 《智能化农业装备学报(中英文)》 2025年第1期91-98,共8页
农业机械装备智能化升级是目前农业机械领域研究的热点。机器视觉技术应用于农作物的修剪、采摘等领域的研究,已取得初步成果,但是在农业机械装备中进行机器视觉的缺陷检测鲜有研究。研究针对农用机械发动机水泵气密性能缺陷,进行基于... 农业机械装备智能化升级是目前农业机械领域研究的热点。机器视觉技术应用于农作物的修剪、采摘等领域的研究,已取得初步成果,但是在农业机械装备中进行机器视觉的缺陷检测鲜有研究。研究针对农用机械发动机水泵气密性能缺陷,进行基于机器视觉的自动化检测技术进行相关试验研究。采用基于MobileNetV3卷积神经网络的深度学习算法进行气泡识别。在进行气密性检测试验中,首先需要对气泡原始图像进行气泡区域提取算法处理,以降低图像的分辨率,然后将处理后的图像用于MobileNetV3卷积神经网络进行深度学习,训练后的神经网络模型就可以实现气密性检测中对气泡进行识别和定位。将识别结果与人工标注结果进行对比,计算出气泡识别算法的气泡漏检率。试验结果表明,气泡识别算法的漏检率与气泡平均直径存在较大关联,总体上表现为气泡平均直径越小,气泡的漏检率越高,气泡平均直径与发动机水泵壳体上的泄漏孔大小成正比关系。当气泡平均直径大于0.2mm时,气泡漏检率均在2%以下;平均直径小于0.2 mm的气泡,漏检情况相对较多,漏检率在5%~10%波动。研究提出的气泡识别算法能够对图像中的气泡进行识别和标记,从而检测出发动机水泵壳体的气密性能。算法对于小尺寸气泡的识别能力有待进一步提高,以增强对微小气泡特征的捕捉能力。 展开更多
关键词 发动机水泵 卷积神经网络 气密性检测 漏检率
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基于AgriDEM软件的小麦根系建模与试验验证 被引量:1
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作者 赵瑾汶 于建群 +4 位作者 孙凯 孙永昌 王扬 梁留锁 于亚军 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期63-72,共10页
为设计和优化小麦收获后的旋耕灭茬机械关键工作部件,应用离散元法对小麦根系进行建模和分析,需对其接触力学参数进行标定。该研究以成熟期小麦为对象,建立小麦根系模型并进行试验验证。首先,在小麦根系物理力学性质测试分析的基础上,... 为设计和优化小麦收获后的旋耕灭茬机械关键工作部件,应用离散元法对小麦根系进行建模和分析,需对其接触力学参数进行标定。该研究以成熟期小麦为对象,建立小麦根系模型并进行试验验证。首先,在小麦根系物理力学性质测试分析的基础上,采用自主研发的软件AgriDEM,建立了小麦单条根和整株根系的离散元模型。然后,通过单条根的拉伸试验和仿真,确定了不同含水率(6%、15%和27%)下单条根的极限应力和弹性模量,并对平行粘接模型的各项粘接参数进行标定和优化。通过土壤堆积角试验和仿真,确定了土壤仿真使用的“黏颗粒”接触力学模型各项参数。最后,进行了单条根埋入土壤中的拉拔试验以及实际根系在土壤中的拉拔试验和仿真。结果表明,仿真和试验中单条根和实际根系受到的平均最大拉拔力相对误差均在15%以内,由此证明了所建立的单条根和整株根系模型及参数的准确性。研究结果可为小麦收获后耕整地过程的仿真分析奠定基础。 展开更多
关键词 离散元法 AgriDEM软件 小麦根系 根土复合体 拉拔试验
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