基于智能手机的手持式树上苹果果径测量系统设计与试验

为解决现有接触式果径测量过程耗时,长时间测量精度容易受试验人员主观影响的问题,结合机械设计、串口通信、自动控制等技术设计了一款手持式树上苹果果径测量系统。该系统由手持式果径测量工具和数据接收APP两部分组成。在果园树上果径测量作业时,试验人员手持果径测量工具的握柄,通过按压握柄带动传动模块,夹持爪随之张开,从而实现夹持爪与被测果实表面贴合及果径测量,并通过蓝牙通讯来将数据传输到手机端APP以进行保存、删减、位置信息绑定及批量导出等操作。为衡量手持式果径测量工具精度,分别进行公制块规和苹果果径测量试验。公制块规测量试验结果表明,本文所提出的尺寸测量工具实现了亚毫米级别精度测量。苹果果径测量试验结果表明,测量误差随着果实尺寸的增加而增加,在测量成熟期果实时,尺寸测量工具获取结果的平均绝对误差(Mean square error,MAE)及均方根误差(Root mean squared error,RMSE)仍可控制在0.45 mm以下,可满足苹果果径测量精度需求。

微创技术在全面部骨折手术复位入路的临床应用研究

目的:观察应用微创技术手术复位入路治疗全面部骨折患者的效果。方法:选取2019年1月—2023年4月英德市人民医院收治的全面部骨折患者60例为研究对象,以随机数字表法分为对照组和试验组,各30例。对照组实施传统手术治疗措施,试验组实施微创技术手术复位入路治疗。比较两组患者治疗效果、并发症发生情况、生活质量。结果:试验组治疗效果总有效率高于对照组,差异有统计学意义(P=0.006)。试验组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P=0.023)。治疗前,两组生活质量评分比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组心理功能、物质生活状态、社会功能评分均升高,试验组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。试验组美观满意度高于对照组,差异有统计学意义(P=0.011)。结论:微创技术手术复位入路治疗全面部骨折患者的效果显著,可改善症状,减少并发症,提高生活质量,值得临床推广。

施氮水平对2年生嘎拉/M9T337苹果苗木生长的影响

以2年生矮化自根砧M9T337嘎拉苹果苗木为试材,研究了施氮量对其生长指标、生物量、叶片质量、光合特性和根系的影响。结果表明:每667 m^(2)施氮量为0.4 kg时,嘎拉/M9T337苗木株高、叶片叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)活性、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)均高于其他氮肥处理,其中,叶绿素含量高达1.52 mg/g;每667 m^(2)施氮量为0.8 kg时,苗木分枝粗度、叶面积和超氧化物歧化酶(SOD)活性、净光合速率(Pn)均高于其他氮肥处理,而MDA含量低于其他处理,其中叶面积高达7427.11 mm^(2);每667 m^(2)施氮量为1.0 kg时,苗木鲜重、地上部干重、根表面积、总根长、总根尖数、叶片可溶性糖含量均达到最大,其中地上部鲜重达617.44 g,地上部干重达330.78 g;不同处理间苗木茎粗、有效分枝数、分枝长度和分枝开张角度差异不大。根据隶属函数综合得分,每667 m^(2)施氮量为0.8 kg时,2年生嘎拉/M9T337苹果苗木质量最好。

基于YOLOv4-tiny的设施番茄智能喷药无人车设计与试验

喷药无人车被应用于设施农业的生产中,但设施番茄具有种植间距窄、引导线缠绕多等特点,因此需设计一种小型化且能变量喷药的设施番茄智能喷药无人车。该智能喷药无人车主要由病害检测定位模块、升降平台、舵机摇臂机构和全自动承载底盘等结构组成。本设计创新性地结合深度学习技术实现病害目标的自动检测。将由Kinect V2采集的设施番茄RGB图像作为输入进行病害目标检测。将病害检测结果的二维像素坐标转换为三维空间坐标,从而实现病害定位。采用滚珠丝杠与步进电机调节升降平台的高度,并通过舵机摇臂机构完成对设施番茄病害的定位,进而完成变量智能喷药。通过对训练的YOLOv4-tiny模型进行测试,结果表明其在复杂环境下对果实簇和病害的目标检测准确率达到了75.15%,综合评价值为79.96。该模型每秒可对37.6张图像进行检测,因此能够将其部署于嵌入式开发板上进行设施番茄病害目标检测。与手动定位病害的结果相对比,结果表明其对病害的定位的绝对误差在±3.5cm以内。通过对该智能喷药无人车实地试验,设施番茄智能喷药无人车整机工作成功率在75%以上,农药错误喷洒率在20%以下,可实现对设施番茄病害的精准定位及根据病害程度实现变量智能喷药。本设计可为其他喷药智能农业装备的设计提供参考借鉴,具有较好的推广应用前景。

下颌复杂性阻生牙智齿拔除术中采用气动式外科专用切割手机的可行性及影响

目的:探讨下颌复杂性阻生牙智齿拔除术中采用气动式外科专用切割手机的可行性及影响。方法:将我院2020年5月—2021年9月诊治的148例复杂性阻生牙患者(患牙148颗),随机分为试验组(74例、74颗)与对照组(74例、74颗),给予对照组患者传统骨凿法拔牙,试验组患者采用气动式外科专用切割手机拔牙,比较两组患者围手术指标[手术时间、术中出血量、术后疼痛情况(VAS疼痛评分)、疼痛持续时间、拔牙窝完整性],于术后3d比较两组患者恢复情况(张口受限程度、肿胀度),于术前及术后3d记录并比较两组龈沟液活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)水平,于术后记录两组患者手术并发症发生情况。结果:试验组手术时间、术中出血量、术后VAS疼痛评分、疼痛持续时间、拔牙窝完整性及手术残根、干槽、持续性轻微疼痛发生率均显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后3d,试验组患者张口受限程度、肿胀度均显著低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组术后3d ROS、MDA水平均高于同组术前,且试验组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:气动式外科专用切割手机拔牙能简化拔除复杂性阻生牙的手术操作,减少手术对患者造成的损伤,减缓创伤应激反应,加快预后转归。

基于卷积神经网络的田间多簇猕猴桃图像识别方法

为实现田间条件下快速、准确地识别多簇猕猴桃果实,该文根据猕猴桃的棚架式栽培模式,采用竖直向上获取果实图像的拍摄方式,提出一种基于Le Net卷积神经网络的深度学习模型进行多簇猕猴桃果实图像的识别方法。该文构建的卷积神经网络通过批量归一化方法,以Re LU为激活函数,Max-pooling为下采样方法,并采用Softmax回归分类器,对卷积神经网络结构进行优化。通过对100幅田间多簇猕猴桃图像的识别,试验结果表明:该识别方法对遮挡果实、重叠果实、相邻果实和独立果实的识别率分别为78.97%、83.11%、91.01%和94.78%。通过与5种现有算法进行对比试验,该文算法相对相同环境下的识别方法提高了5.73个百分点,且识别速度达到了0.27 s/个,识别速度较其他算法速度最快。证明了该文算法对田间猕猴桃图像具有较高的识别率和实时性,表明卷积神经网络在田间果实识别方面具有良好的应用前景。

猕猴桃采摘机器人末端执行器设计与试验

进行了棚架式栽培模式自然生长条件下簇生猕猴桃无损采摘机器人末端执行器的研究。基于果实与果柄的分离特性,提出面向机器人的果实采摘方法和简化几何模型,进行了果实与果柄分离试验的可行性验证;基于果实采摘方法设计了从底部接近、旋转包络分离毗邻果实并抓取、向上运动分离果实的末端执行器,并试制样机,进行了现场评价试验。结果表明,采摘模型能够实现果实与果柄的分离,末端执行器解决了毗邻果实分离问题,能够实现单个果实稳定抓取、无损采摘和采后抓持,成功率达到96.0%,平均单果耗时22 s。

基于主成分分析和聚类分析的海沃德猕猴桃品质指标综合评价

为更准确评价猕猴桃品质,选取陕西省眉县的157个海沃德猕猴桃,对果实的单果质量、长轴、短轴、厚度、体积、果皮颜色和糖度、酸度、硬度9个分级指标进行了描述统计和相关分析,采用主成分分析法建立综合得分数学模型,对综合得分进一步做K-means聚类分析,最后利用Fisher判别分析法对样品重新进行聚类以验证K-means聚类分析方法的可靠性。结果表明,除体积与单果质量间差异不明显外,其余各分级指标之间均存在显著差异;按综合得分将样品聚为3类:优为0.10~1.39,中为-0.44~0.09,差为-1.27^-0.46;判别分析对聚类结果的正确率达到98.72%,所以两者具有较高的一致性。

基于果萼图像的猕猴桃果实夜间识别方法

根据猕猴桃的棚架式栽培方式,提出了一种适用于猕猴桃采摘机器人夜间识别的方法。采用竖直向上获取果实图像的拍摄方式,以果萼为参考点,进行果实的识别,并测试该方法对光照的鲁棒性。试验结果表明:基于果萼能够有效的识别猕猴桃果实,成功率达94.3%;未识别和误识别的果实一般出现在5果及5果以上的簇中,原因是果实相互挤压导致的果萼部分不在果实图像的中心区域,以及果实之间的三角区形成暗色封闭区域;光照过小或过大会导致成像模糊或过曝,对正确率有细微影响;识别速度达到了0.5 s/个。因此,基于果萼的猕猴桃果实夜间识别方法在正确识别率和速度上都有很大提升,更接近实际应用。

基于无人机RGB-D技术的果园参数获取实验设计

在农业院校及相关科研生产单位中,无人机被广泛应用于果园的农情信息获取,但现有消费级无人机通常只装配RGB相机,常规的定高飞行随着距离增加可能出现不稳现象,导致数据偏差,影响后续计算分析。该文基于自行开发的无人机平台,装配Nvidia开发板搭载RGB-D相机,设计果园多参数获取实验。该无人机平台能够完成果园RGB-D数据的实时监测、多个参数数据获取及存储等功能,学生可通过参数获取实验中的实际操作实现相关基础知识和理论学习,同时,该无人机平台各部件易拆装且留有开源端口,便于学生进行自主研发。经大量测试及优化后,结合RGB-D技术的无人机平台精度满足教学科研要求,结合深度学习方法开展果园中苹果树的多参数估测实验案例研究(包括果树树高、冠幅长和冠幅宽),以期为本科、研究生的教学科研工作的开展提供支撑。

农业工程类学科专业建设探讨

以西北农林科技大学的农业工程类学科专业建设为例,分析了我国农业工程类教育的现状以及存在的挑战和机遇,探讨了一些可行的方法和举措,旨在促进我国农业工程类教育事业的可持续发展。

改良腮腺良性肿瘤切除术治疗腮腺良性肿瘤的临床效果

目的探讨改良腮腺肿瘤切除术治疗腮腺良性肿瘤的临床效果。方法 60例腮腺良性肿瘤患者按照计算机随机数字分组法随机分为对照组、观察组,每组30例,对照组施行传统腮腺肿瘤切除术,观察组施行改良腮腺肿瘤切除术,比较3组患者的手术时间、术中出血量、切口愈合情况、住院时间、术后并发症发生率、外观美学效果满意度、复发率、生活质量评分。结果 2组手术时间、术中出血量比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。观察组的切口愈合时间、住院时间均短于对照组,且其I期甲级愈合率明显高于对照组(P均<0.05)。观察组术后未发生并发症,其并发症发生率为0.00%,明显低于对照组的16.67%(P<0.05)。观察组的外观美学效果满意度为93.33%,明显高于对照组的73.33%(P<0.05)。随访2 a发现,观察组的复发率为6.67%,对照组为3.33%,比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组各个方面的生活质量评分均高于对照组(P均<0.05)。结论采取改良腮腺肿瘤切除术治疗腮腺良性肿瘤,可促进患者切口愈合,减少其术后并发症,提高外观美学效果,有利于改善患者生活质量。

农林院校“数字电子技术”课程建设存在的问题与对策

以西北农林科技大学的＂数字电子技术＂课程建设为例,分析了我国农林院校中该课程的现状,以及存在的挑战和问题,探讨和实践了一些可行的方法和举措,旨在促进我国农林院校中＂数字电子技术＂的课程建设,从而更好地为林院校中相关的专业服务。

“新工科”背景下基于PDCA的电子技术实验课程教学改革与实践

电子技术实验课程是高校工科学生专业培养计划中的一门基础实践课程,也是“新工科”设立的多学科交融新专业的必修课程之一。在电子技术实验课程改革中,传统的实验教学理念以及教学模式存在一定的问题。为满足“新工科”背景下人才培养需要,高校可将PDCA运用于电子技术实验课程教学改革中,构建切实可行的实验课程教学评价体系。实践证明,PDCA循环的引入有助于规范高校实验课程教学流程,提高学生动手实践与理论创新能力。

基于形态学图像处理的点阵式二维条码研究

通过研究二维条码的识别发现,在实际应用中,二维条码多以点阵等形式印刻在物体表面,而目前的检测算法只适用于纸制印刷品表面,不能用于检测印刻在其它材料表面的点阵式二维条码。经过研究,发现对该类二维条码应用形态学图像处理中的闭操作,能将其转换成连续格式的二维条码,有利于二维条码的定位。同时针对闭操作中结构元素的确定,提出以二维条码模块的长、宽平均所占像素为边长的正方形结构元素。

前后牙永久性修复拆除后即刻种植牙与常规种植牙的疗效比较

目的:了解前后牙永久性修复患者拆除后进行即刻种植牙和常规种植牙的临床疗效差异,为修复后拆除再手术牙齿种植时间和方法的选择提供理论依据。方法:选取2016-07~2017-07在我院口腔科门诊行上颌前部单牙种植修复的30例患者进行研究。根据种植牙方式均分为对照组(常规种植牙)和实验组(即刻种植牙),比较两组患者治疗初(0mo)、治疗后3mo、治疗后6mo时,JEMT乳头指数、临床疗效、种植成功率、并发症的统计学差异。结果:两组患者比较,牙龈厚度在6mo时、颈部骨吸收量在3mo和6mo时、骨密度在3mo和6mo时,其差异显示出统计学意义(P<0.05);两组对象治疗后6moPES和MBL评分的差异均有统计学意义(P<0.05),实验组对象PES和MBL评分均好于对照组。结论:前后牙永久性修复拆除后患者进行术后即刻种植牙相比传统种植牙的方式,其能明显提高种植成功率,同时在各项指标的恢复和外表美观性上有更为明显的临床优势。

“课程思政”视角下电子技术教学授课分析

改革开放以来,我国社会主义事业高速发展,社会不仅需要专业知识技术人才,更需要思想品德与个人才能共同发展的复合型人才。高校是我国的人才培养中心,将“课程思政”融入高等教育专业课教学,不仅可以满足新时代思想政治教育的要求,还可以达到全方位育人的目的。基于学科内容特点及教学目的,在实际教学中融入“课程思政”,是高校教师工作的重点。电子技术课程是农业高校工科专业的必备课程,该专业为我国工程技术行业培养了大量科研学者及技术人才。在传输专业知识的前提下,融入“课程思政”,有助于提升学生对国家需求的了解,使其在学习中抓住重点,培养学生成为心系祖国、专业过硬的新时代人才。

粤西北英德市高中学生口腔健康状况调查

目的:了解广东省粤西北英德市高中学生的口腔健康状况,为本地区口腔卫生保健工作提供基础信息和科学依据。方法:采取世界卫生组织口腔健康调查方法并参考第三次全国口腔流行病学调查方案,对英德市高三学生共6969例的口腔健康状况进行普查,检查项目包括龋病、牙周病、错畸形情况。结果:英德市高三学生恒牙患龋率为41.42%,龋均1.35,女性患龋率、龋均高于男性。受检查者牙周牙软垢、牙结石、牙龈炎检出率分别为72.47%、68.46%、50.71%。错畸形发生率49.93%,其中安氏Ⅰ类错占35.70%,安氏Ⅱ类错占7.21%,安氏Ⅲ类错占7.01%。结论:英德市2016年高三学生龋病、牙周病及错畸形发生率较高。应加强对高中学生口腔疾病"早发现、早预防、早治疗"的口腔保健宣传,提高中学生的口腔保健意识。

基于近红外高光谱图像的冬枣损伤早期检测

为了对冬枣损伤进行早期检测,采用近红外高光谱图像技术对损伤区域成像。针对高光谱图像波长多的特点,分别采用连续投影算法、相关特征选择算法、一致性(Consistency)算法选择冬枣损伤的特征波长,对提取的特征波长分别应用k-邻近、朴素贝叶斯(naive bayes,NB)、支持向量机(support vector machine,SVM)3种分类方法进行损伤区域识别。结果表明:所有方法选择的一致特征波长在1 353 nm和1 691 nm附近。Consistency算法选择的特征波长在SVM分类器下分类识别正确率达到95.16%,一致特征波长在NB分类器下分类识别正确率达到84.26%,验证了一致波长的有效性,为多光谱成像技术实现在线检测冬枣损伤提供参考依据。

用于QR码自动识读的图像分析方法

对于所采集的条码图像,为了适应实时性的要求,以得到不同光照条件下的最佳阈值,该文提出了把直方图双峰法、OTSU法及NLNiblack阈值法结合起来的改进的自适应阈值法。实验证明了该方法具有高效性和稳定性。为了在条码分割图像中获取QR码的4个顶点,首先,根据3个位置探测图形的特性提出了一种新的方法以求取对应的3个顶点,同时利用QR码的特征提出挖空算法获取条码的边缘,再采用过已知点的Hough变换得到第4个顶点。实验证明该算法在各种采集条件下可有效地得到QR码的4个顶点。