红枣矮化密植模式下小型振动采收机参数分析与试验

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作者 马少辉 杨蕊 +3 位作者 杨凯 谢婉莹 杜凯 牛顿 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第5期6-11,共6页

为提高新疆矮化密植模式下红枣机械化采收率,针对矮化密植枣园枣树行距、株距、高度、树干径和冠直径小的特点,设计研制基于小型电动三轮车的振动采收机。分析振动落果条件,测量不同采收时间红枣与枣枝的连接力;对机具振动电机转速、偏... 为提高新疆矮化密植模式下红枣机械化采收率,针对矮化密植枣园枣树行距、株距、高度、树干径和冠直径小的特点,设计研制基于小型电动三轮车的振动采收机。分析振动落果条件,测量不同采收时间红枣与枣枝的连接力;对机具振动电机转速、偏心块质量、夹持高度和激振时长关键参数进行分析与田间试验,利用极差分析法和各因素相关性主体间效应检验的数据处理。结果表明,当电机转速为1140 r/min,偏心块质量为650 g,夹持高度为300 mm,振动时间为9 s时,为最优组合;各因素对采收率影响显著强弱顺序依次为夹持高度、振动转速、偏心块重量和振动时长,并对最优组合进行验证试验,平均采收率为90.31%;对未振落红枣果实的含水率和连接力进行测定,平均含水率为39.21%,连接力为1~5.5 N,大于被振落红枣的含水率和连接力。为矮化密植模式红枣振动采收机设计提供理论依据和技术参考。 展开更多

关键词 红枣 采收机 振动采收 矮化密植模式 参数分析 农业机械

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矮化密植枣园小型振动采收机关键作业参数优化与试验

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作者 马少辉 杨蕊 +4 位作者 韩新杰 任伟 王康龙 兰文庆 朱霞 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期78-84,175,共8页

针对新疆矮化密植枣园行距、株距和植株尺寸小导致机械化采收难的问题,旨在开发适配小型电动三轮车的振动式采收装置,并通过参数优化提升红枣机械化采收效率。基于机械振动落果机理,测定了不同采收期枣果-果柄连接力变化规律,进而构建... 针对新疆矮化密植枣园行距、株距和植株尺寸小导致机械化采收难的问题,旨在开发适配小型电动三轮车的振动式采收装置,并通过参数优化提升红枣机械化采收效率。基于机械振动落果机理,测定了不同采收期枣果-果柄连接力变化规律,进而构建采收机关键参数正交试验体系。采用L_(25)(5^(4))正交试验设计,对振动电机转速、偏心块质量、夹持高度和激振时长四因素进行田间试验,结合极差分析与主体间效应检验法解析了参数影响机制。试验表明:最优参数组合为振动电机转速1140 r/min、偏心块质量650 g、夹持高度300 mm、激振时长9 s,在此条件下平均采收率达90.31%;各参数对采收率的影响显著性排序为夹持高度>振动电机转速>偏心块质量>激振时长。残留未振落枣果具有显著特征:果肉含水率较振落果实高6.71个百分点,果柄连接力显著高于临界分离力0.524 N。本研究建立的参数优化方法与获得的关键技术指标,为矮化密植枣园专用振动采收装备的工程化设计提供了理论支撑与实践依据,残留果特征参数可为采收时机选择提供决策参考。 展开更多

关键词 红枣 矮化密植 振动采收 参数优化

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融合多尺度注意力机制的棉花枯萎病识别算法研究 被引量：1

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作者 李文雪 孟洪兵 +1 位作者 孙丽丽 韩璐宇 《现代农业装备》 2025年第2期86-92,共7页

针对棉花枯萎病检测时叶片背景复杂、有遮挡以及病变多尺度等问题,提出一种融合多尺度注意力机制的YOLOv7棉花枯萎病识别算法。为适应棉花枯萎病病斑尺度不一、形状多变的特征,提升识别检测效果,在YOLOv7的特征提取网络中添加多尺度注... 针对棉花枯萎病检测时叶片背景复杂、有遮挡以及病变多尺度等问题,提出一种融合多尺度注意力机制的YOLOv7棉花枯萎病识别算法。为适应棉花枯萎病病斑尺度不一、形状多变的特征,提升识别检测效果,在YOLOv7的特征提取网络中添加多尺度注意力模块,通过多尺度信息的融合和自适应权重调整机制,提高模型的泛化性能;同时为了降低模型的计算量和参数量,提高模型的运行速度,更换特征提取网络为InceptionNeXt。试验结果表明,改进后的YOLOv7模型检测精度P达到95.9%,对比基线模型提升了2.3%;平均精度mAP@0.5达到88.15%,提高了3.67%;召回率R达到94.65%,提升了2.31%;参数量为33.73 M,减少了2.78 M;计算量为89.65 G,降低了14.62 G;证明该算法能有效提高棉花枯萎病的识别精度和效率,可对棉花病害防治提供一定的技术支撑。 展开更多

关键词 YOLOv7 棉花 注意力机制 枯萎病 病害检测

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基于U^(2)—DSCNet植物叶片分割方法研究

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作者 曾德斌 陆万荣 +2 位作者 郑良芳 施明登 陈文绪 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第2期253-258,共6页

为提高复杂背景情况下植物叶片分割算法精度、效果以及减少卷积计算量,提出一种改进的U^(2)—Net语义分割模型U^(2)—DSCNet。该模型基于U^(2)—Net的RSU残差结构引入深度可分离卷积,采用DSC—RSU残差模块替代U^(2)—Net的RSU单元,得到... 为提高复杂背景情况下植物叶片分割算法精度、效果以及减少卷积计算量,提出一种改进的U^(2)—Net语义分割模型U^(2)—DSCNet。该模型基于U^(2)—Net的RSU残差结构引入深度可分离卷积,采用DSC—RSU残差模块替代U^(2)—Net的RSU单元,得到改进的U^(2)—Net语义分割模型U^(2)—DSCNet。模型由编码器、解码器、特征融合3部分构成,编码器有6层编码模块(En_1~En_6),解码器有5层解码模块(De_1~De_5),接着对5个解码器输出的图进行特征融合,得到融合不同尺度语义信息的特征图来用于模型训练。在测试集和自然环境下采集的图片上进行模型验证试验,与FCN、SegNet、U—Net和U^(2)—Net等算法进行对比。采用精确率、召回率、Fβ分数和交并比作为评价指标,U^(2)—DSCNet在4个指标中的结果为0.952,0.956,0.952,80.3,相比于其他几种分割算法均有显著提高,并且模型尺寸和训练效率也比U^(2)—Net更好,模型尺寸为137 MB,训练时间为0.72 s。该模型在拥有高分割准确率的同时具有良好的泛化能力。 展开更多

关键词 植物叶片 U^(2)—DSCNet 语义分割 残差连接 深度可分离卷积

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融合全局注意力与可形变卷积的玉米病害识别算法研究

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作者 张焱姝 陈军 +1 位作者 孙丽丽 韩璐宇 《现代农业装备》 2025年第2期98-103,共6页

针对玉米病害识别中图像背景复杂、病斑尺度多变带来的检测精度低、识别效果差、检测速度慢、模型鲁棒性差等问题,提出一种融合注意力模块CBAM与可形变卷积的改进YOLOv7玉米病害识别算法。首先,在特征提取网络采用可形变卷积来优化弥补... 针对玉米病害识别中图像背景复杂、病斑尺度多变带来的检测精度低、识别效果差、检测速度慢、模型鲁棒性差等问题,提出一种融合注意力模块CBAM与可形变卷积的改进YOLOv7玉米病害识别算法。首先,在特征提取网络采用可形变卷积来优化弥补传统卷积对不规则特征的信息提取效率,以提高模型对病斑的位置感知能力;其次,在特征网络与颈部网络位置增加CBAM模块,加强模型对小目标病斑的关注度;最后,对样本数据进行数据增强预处理后进行训练,提升模型泛化能力和识别精度。试验证明,改进模型对玉米病害识别的精度P达到了95.6%,平均精度均值mAP@0.5为94.3%,召回率R为92.4%,检测速度为48.72帧/s;与基线模型YOLOv7相比,精度P、平均精度均值mAP@0.5和召回率R分别提高了5.3%、5.2%、5.2%,可以实现玉米病害的快速准确识别。 展开更多

关键词 玉米 目标检测 病害 YOLOv7 可形变卷积 注意力机制

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小型单偏心块式红枣振动采收机的研制与试验 被引量：2

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作者 马少辉 杨蕊 +4 位作者 车恒恒 杨凯 谢婉莹 杜凯 牛顿 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期321-328,共8页

【目的】针对新疆矮化密植种植模式的红枣,在采收环节中还采用传统的人工棒打枣树,使红枣落地,再由人工聚拢,机械捡拾清选,劳动强度大,采收成本高的问题,研究了1种小型三轮电动车为载体,48 V直流永磁电机为驱动的单偏心块式振动采收机,... 【目的】针对新疆矮化密植种植模式的红枣,在采收环节中还采用传统的人工棒打枣树,使红枣落地,再由人工聚拢,机械捡拾清选,劳动强度大,采收成本高的问题,研究了1种小型三轮电动车为载体,48 V直流永磁电机为驱动的单偏心块式振动采收机,旨在减轻枣农采收红枣的劳动强度,提高红枣生产机械化,【方法】依据矮化密植种植模式的枣树行距、株距、树径和冠径小,所需采收激振力小的特点,设计制作了样机,开展了采收田间试验,对采收数据进行了分析,【结果】当电机转速1 140 r/min,偏心块质量为650 g,夹持高度为300 mm,振动时间7 s时,平均采收净为87.23%,其中夹持树干的高度对采收率的影响最显著,【结论】试验表明,借助三轮电动车为载体的振动采收机,对新疆矮化密植种植模式的红枣采收是可行的,但任需对机具振落后红枣的盛接装置进行完善。 展开更多

关键词 农业机械 振动采收 研制 试验 红枣

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苦咸水淡化处理研究进展 被引量：4

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作者 李海波 弋晓康 +1 位作者 杨乔楠 张杰 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期24-30,共7页

在我国一些干旱缺水地区,苦咸水是该地区仅有的可利用的水资源,因此苦咸水淡化成为了解决干旱地区域缺水的重要途径。为更系统的了解目前苦咸水淡化处理工艺及其流程,本文综述了近年来国内外苦咸水淡化处理技术和工艺流程,系统地总结了... 在我国一些干旱缺水地区,苦咸水是该地区仅有的可利用的水资源,因此苦咸水淡化成为了解决干旱地区域缺水的重要途径。为更系统的了解目前苦咸水淡化处理工艺及其流程,本文综述了近年来国内外苦咸水淡化处理技术和工艺流程,系统地总结了各处理方法的优缺点,并对未来苦咸水淡化技术的研究方向进行展望。 展开更多

关键词 苦咸水淡化 膜法 反渗透 电渗析 纳滤 热法 多级闪蒸 多效蒸馏

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基于深度图像和BP神经网络的红枣体积预测方法研究 被引量：1

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作者 贾雅欣 李传峰 +1 位作者 弋晓康 吴明清 《河南农业科学》 北大核心 2024年第4期172-180,共9页

为了实现红枣体积的快速无损测量,提高红枣体积分级精度,提出了一种基于深度图像和BP(Back propagation,反向传播)神经网络的红枣体积测量方法。通过采集红枣深度图像,利用分割算法进行平面分割和红枣聚类,对聚类后的红枣点云分别进行... 为了实现红枣体积的快速无损测量,提高红枣体积分级精度,提出了一种基于深度图像和BP(Back propagation,反向传播)神经网络的红枣体积测量方法。通过采集红枣深度图像,利用分割算法进行平面分割和红枣聚类,对聚类后的红枣点云分别进行柱面拟合,建立红枣3D模型。采用包围盒算法、凸包法等多种方法提取红枣3D模型上的长径、短径、轮廓周长、投影面积、球度共5种特征,建立7组不同特征组合的BP神经网络模型,分别预测红枣体积。结果表明,包含红枣5种特征的模型预测结果最好,其体积预测值与实测值的决定系数(R^(2))为0.86187,均方根误差(RMSE)为1.66 mL,与实测值的平均相对误差为6.65%。表明采用深度图像和BP神经网络估测红枣体积具有较高预测精度。 展开更多

关键词 红枣 深度图像 BP神经网络 特征提取 体积测量

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基于GEE的Landsat-8与Sentinel-2影像在棉花种植提取中差异性分析及提取方法对比研究 被引量：1

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作者 洪国军 周保平 +5 位作者 李明哲 李森威 刘成成 张灵 付仙兵 李旭 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第4期223-230,共8页

棉花作为南疆地区重要的经济作物之一,在经济工作中起着至关重要的作用。及时、准确地获取棉花种植面积,对农业政策和经济发展具有重要意义。为了实现这一目标,需要综合分析不同方法和遥感数据对最终棉花种植面积制图精度的影响。本研... 棉花作为南疆地区重要的经济作物之一,在经济工作中起着至关重要的作用。及时、准确地获取棉花种植面积,对农业政策和经济发展具有重要意义。为了实现这一目标,需要综合分析不同方法和遥感数据对最终棉花种植面积制图精度的影响。本研究以新疆阿克苏地区棉花种植区为例,借助Google Earth Engine云平台,采用随机森林法(RF)、支持向量机法(SVM)、最小距离分类法(MDC)等3种机器学习方法,利用2类中分辨率影像提取棉花种植信息,充分评估使用的档案数据和官方统计数字。结果表明,采用Sentinel-2方法和RF获得了最优棉花图,随机森林法分类器的总体精度、Kappa系数和用户精度分别高达97.4%、96.7%和91.1%,分别比Landsat-8图像和RF模型的结果高出7.3百分点、0.081、2.8百分点。与官方统计数据相比,采用RF、SVM、MDC对Sentinel-2和Landsat-8图像的棉花种植面积估算图的精度分别为98.4%、95.8%、79.6%和90.3%、83.7%、72.5%。很明显,Sentinel-2和RF模型的组合与官方数据的一致性最高。对比分析结果表明,Landsat-8和Sentinel-2数据可用于大范围复杂种植结构的棉花高精度测绘。本研究结果有望为棉花大面积鉴别提供一定的理论指导和实践指导。 展开更多

关键词 棉花分类 Sentinel-2 Landsat-8 随机森林 支持向量机 最小距离分类 Google Earth Engine

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果园除草技术的研究现状及发展趋势 被引量：5

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作者 沈帅 何义川 +2 位作者 杨毅 弋晓康 汤智辉 《现代农业装备》 2024年第1期24-30,共7页

随着我国发展特色林果业相关政策的出台,林果种植面积逐渐增多,同时果园管理问题也日益凸显。在果园种植生产管理过程中,杂草影响了果树的正常生长,降低了果品的产量和质量。目前国内外在果园除草方面开发了多种技术与方式,通过对不同... 随着我国发展特色林果业相关政策的出台,林果种植面积逐渐增多,同时果园管理问题也日益凸显。在果园种植生产管理过程中,杂草影响了果树的正常生长,降低了果品的产量和质量。目前国内外在果园除草方面开发了多种技术与方式,通过对不同的除草方式进行分析总结,指出不同除草方式的优点和存在的问题,并从化学除草、机械除草2个主要方面总结梳理了当下研究现状及技术应用,提出合理的除草方式,并指出了果园田间管理未来研究的发展趋势。 展开更多

关键词 果园除草 化学药剂 研究现状 田间管理

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基于CBAM-YOLO v7的自然环境下棉叶病虫害识别方法 被引量：19

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作者 张楠楠 张晓 +3 位作者 白铁成 尚鹏 王文瀚 李莉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期239-244,共6页

针对自然环境下棉花叶片病害检测难度大和人工设计特征提取器难以获取与棉叶病虫害相近特征表达的问题,提出一种改进的注意力机制YOLO v7算法(CBAM-YOLO v7)。该模型在YOLO v7模型基础上,在Backbone与Head中间增加注意力机制CBAM,并在H... 针对自然环境下棉花叶片病害检测难度大和人工设计特征提取器难以获取与棉叶病虫害相近特征表达的问题,提出一种改进的注意力机制YOLO v7算法(CBAM-YOLO v7)。该模型在YOLO v7模型基础上,在Backbone与Head中间增加注意力机制CBAM,并在Head部进行4倍下采样,然后将CBAM-YOLO v7模型用于棉叶病虫害识别,并与YOLO v5和YOLO v7进行对比试验。试验结果表明:蚜虫和正常叶片检测方面,YOLO v7可取得好的检测结果;CBAM-YOLO v7对黄萎病、棉盲蝽、红蜘蛛棉叶病虫害图像检测的准确率高于其他模型。CBAM-YOLO v7的mAP为85.5%,相较于YOLO v5提高21个百分点,相较于YOLO v7提高4.9个百分点;单幅图检测耗时为29.26 ms,可为棉叶病害在线监测提供理论基础。 展开更多

关键词 棉叶 病虫害 目标检测 注意力机制 YOLO v7

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基于无人机可见光影像的新疆棉田田间尺度地物识别 被引量：3

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作者 张楠楠 张晓 +3 位作者 白铁成 袁新涛 马瑞 李莉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期199-205,共7页

针对无人机采集影像时不同地物最佳分辨率难以确定的问题,运用大疆M600Pro型无人机获取棉花蕾期可见光影像,结合地面调查采样数据,利用神经网络(Artificial neural networks,ANN)、支持向量机(Support vector machines,SVM)和随机森林(R... 针对无人机采集影像时不同地物最佳分辨率难以确定的问题,运用大疆M600Pro型无人机获取棉花蕾期可见光影像,结合地面调查采样数据,利用神经网络(Artificial neural networks,ANN)、支持向量机(Support vector machines,SVM)和随机森林(Random forest,RF)3种监督分类算法进行田间地物识别。分析不同分辨率(1.00、2.50、5.00、7.50、10.00 cm)下对地物的识别精度,并结合算法运行时间,从分辨率、算法精度和运行时间上找到适合南疆田间尺度棉花田块地物识别的最佳分辨率和最优算法。试验结果表明:当空间分辨率为1.00 cm时,SVM对地物的识别精度最高,总体精度与Kappa系数分别为99.857%和0.997。随着空间分辨率的降低,总体精度和Kappa系数呈下降趋势。当分辨率为2.50 cm和5.00 cm时,采用RF算法,运行时间最短,土地、棉花和滴灌带可获得较好的识别精度,总体精度与Kappa系数分别可达99.252%和0.986以上。当空间分辨率大于5.00 cm时,总体精度和Kappa系数下降,滴灌带制图精度(Producer’s accuracy,PA)和用户精度(User’s accuracy,UA)下降最大。空间分辨率小于5.00 cm的图像能够很好地识别蕾期棉花地的典型地物,可为进行田间地物类型及其分布状况的识别提供指导。 展开更多

关键词 棉田 地物分类 无人机可见光影像 田间尺度 空间分辨率 随机森林

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