短视频时代的视频创作:从原则到方法

随着短视频时代的到来,视频呈现出了片长从“长”到“短”、播放屏幕从“大”到“小”、观看体验从“静”到“动”的转变。这些变化也会形塑视频的创作样态,短视频在选题时一般要遵循相符性、新颖性、故事性、趣味性等原则,同时探讨了从生活中获取灵感、从地域特色中选择题材、从分类归纳中寻求规律、从社会热点中释放能量和从用户需求中发现痛点等五种具体的选题方法。

玉米精量播种区段控制技术研究现状

简述了玉米精量播种区段控制技术的重要意义,指出精量播种区段控制技术是节约良种、提高产量的有效手段,是实现玉米播种节种减损的重要途径。概述了区段控制的发展历程,基于区段控制流程将玉米精量播种区段控制技术分解为种子着床定位、位置关系判断、排种启停控制等3个过程,并介绍了3个过程的主要研究内容和研究历程。综合国内外研究,指出了目前区段控制技术面临的主要技术难点,并结合我国当前玉米播种情况,展望了我国玉米精量播种区段控制技术的发展趋势。

联合收获机轻量级数字孪生系统构建方法研究

针对现有农机装备数字孪生系统开发难度大、配置要求高以及资源占用过高的问题,提出基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统构建方法,包含物理、虚拟、数据交互、模型计算以及人机交互等多个子系统的实现方法。基于数字孪生的技术特点和联合收获机的作业特性,设计了一种基于JavaScript语言的轻量级数字孪生系统框架。通过采用Solidworks和CMdevelopment kit工具进行数字孪生系统的模型轻量化处理及坐标系整合,实现了在不影响模型精度和功能的前提下,显著降低系统对硬件要求和内存占用量。以雷沃GM100型联合收获机为对象,开发基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统,为联合收获机孪生系统性能分析、实时监控、瞬时计算以及远程操纵提供联合仿真、分析以及验证平台。为验证数字孪生系统性能和功能,开展了孪生系统性能测试及油耗预测实验。实验结果表明,在数据更新频率20 Hz下,响应时间在78 ms以内,内存占用量在331 MB以内;性能测试中,系统在运行状态下CPU和GPU的平均占用率分别为17%和30%;即使在高强度操作下,系统帧率仍可保持在75.6 f/s;在正常作业下油耗预测模型平均误差为0.34 L/h,平均相对误差仅为2.51%。本系统提供了一种低成本、高效率的数字孪生轻量化构建方案。

双轨道弹射式水稻精量直播排种器设计与试验

针对现有排种器存在投种不顺及大播量成穴性较差等问题,本文设计了一种双轨道弹射式水稻精量直播排种器。基于理论分析设计了关键部件,利用DEM-MBD耦合仿真技术得到了弹簧力参数及因素取值范围,明确了转速超过35 r/min后排种器的性能显著下降。以合格率、漏播率及重播率为性能评价指标开展台架正交试验,研究转速、调节深度及稻种球度对排种器工作性能的影响,建立排种性能评价指标的回归预测模型。试验结果表明:排种轮转速为23.06 r/min、型孔深度为8.99 mm、稻种球度为52.7%时,排种器合格率为88.58%、漏播率为4.43%、重播率为6.99%,排种器工作性能最佳。为验证排种器工作性能及优化后参数的准确性,开展了田间试验,试验结果与优化后结果保持一致,回归方程预测结果误差小于2%,验证了试验可行性及参数准确性,在最优参数下排种器穴径合格率为100%、平均穴径为3.62 cm、穴径变异系数为18.45%、平均穴距为22.98 cm、穴距变异系数为8.43%、平均穴粒数为11.08、穴粒数变异系数为17.56%。所设计的排种器具有较好的播种性能、较高的穴径合格率及较低的变异系数,表明该排种器具有良好的成穴性能。

农业装备自动驾驶技术研究现状与展望

农业装备自动驾驶技术可以显著提升作业质量,提高作业效率,降低作业成本,减轻劳动强度,已成为智能农业装备发展的重要方向。在政策和市场的共同推动下,我国农业装备自动驾驶技术发展迅速,并通过多场景、多层次的示范和应用推动技术熟化,逐步建立了完整的技术体系。农业装备自动驾驶技术系统主要包括环境感知、工况感知、决策规划、横向控制、纵向控制等关键技术。本文首先阐述了农业装备自动驾驶关键技术研究的现状,分析归纳了各技术领域有待解决的关键科学技术问题;结合农业装备自动导航技术产品和自动驾驶技术集成应用两方面,介绍了国内外农业装备自动驾驶技术研发和应用情况;从自动驾驶技术分级研究和建立标准规范角度,对比分析了农业装备自动驾驶与智能网联汽车行业的差距,指出了农业装备自动驾驶等级划分的迫切需求。为应对智慧农业生产非结构环境、高精度农艺和强农时约束三大挑战,建议突出农业生产应用中作业精准化和驾驶自动化双重需求的特点,有针对性地开展农业装备自动驾驶技术研发、应用示范和技术分级等方面工作。

面向农机自动驾驶的农田边界线预测方法

农田边界的快速准确提取是自动驾驶农机在田间自主安全作业的基础,也能为农场数字化管理提供基础数据。传统的农田边界线图像特征提取精度不高且边界线提取不完整。本研究构建了农田图像标注数据集并提出了一种基于无人机遥感图像的农田边界获取方法,设计了一种基于DeeplabV3+的改进语义分割模型,利用边界追踪函数追踪二值图像边界,剔除离群点后通过最小二乘算法得到拟合后的边界线。田间试验结果表明,在作物覆盖农田与未被作物覆盖农田上,该网络的交并比分别为92.78%和92.69%,平均像素精度为93.96%,提取边界线的平均垂直误差和平均角度误差分别为4%和0.62°。本研究可为农机自动驾驶的定位与路径规划提供技术支撑。

土壤墒情监测技术研究现状与发展趋势

随着农业生产对田间管理要求的不断提升,传统的农机设备已逐渐难以适应现代智慧农业的生产需求。在这一背景下,土壤墒情监测技术作为现代农田管理中获取土壤含水率信息的关键手段,正扮演着推动农机向自动化、智能化发展的重要角色。为此,深入梳理和分析国内外土壤墒情监测技术研究现状,重点围绕土壤墒情监测的方式及原理、模型构建算法以及信号处理方法这3个方面技术的研究进展进行阐述,通过对比分析,归纳与总结了国内外在监测方式、原理、模型构建算法和信号处理方法上的异同以及实际应用中存在的问题和面临的挑战,并提出了土壤墒情监测技术在这3个方面未来的发展趋势:土壤墒情监测方式方面,构建多源土壤墒情监测信息平台,以实现更全面的数据收集和分析;模型构建算法方面,通过采用机器学习和深度学习算法,为不同土壤环境和作业场景量身定制模型算法模块,提高监测设备准确性和适用性;信号处理方面,加强多源信号融合技术的应用,降低作业环境对监测设备的影响。

非物质文化遗产影像保护的探索与实践

目前,影像技术已经成为非物质文化遗产保护的重要技术工具之一,在传承传播、记录保存非物质文化遗产以及承载文献价值等方面具有重要意义。非遗影像保护的工作流程包括前期调研、团队组建、拍摄与采访和素材整理等,本文针对非遗影像保护在信息共享、影像质量把控、法律意识和影像资料保存等方面存在的问题,提出了解决方法,旨在为非遗影像保护提供一定的参考。

基于彩色空间距离优化的秸秆覆盖率检测算法研究

秸秆覆盖率是保护性耕作重要的评价指标之一。针对田间秸秆形态各异、细碎秸秆难以识别的难题,基于机器视觉技术,提出了一种基于K-means和彩色空间距离灰度化方法相结合的田间秸秆覆盖率检测算法。采用彩色空间距离方法对秸秆图像进行预处理,基于K-means算法实现秸秆和土壤背景的分类识别,使用数学形态学腐蚀和膨胀方法对识别后的图像进行处理,降低细碎秸秆对覆盖率的影响,最后计算秸秆图像的覆盖率。2022年10月,通过田间试验对北京小汤山国家精准农业研究示范基地采集的220幅玉米秸秆图像进行了算法验证。试验结果表明,对低秸秆覆盖率(0~30%)图像,识别准确率达到90%;对中等秸秆覆盖率(30%~60%)图像,识别准确率达到88%;对高秸秆覆盖率(60%以上)图像,识别准确率达到86%;整体秸秆覆盖率分等定级准确度达到98.18%。本研究设计的基于K-means和彩色空间距离灰度化方法相结合的田间秸秆覆盖率检测算法为保护性耕作评价提供了快速检测方法和手段。

基于激光雷达的稻麦收获边界检测与自动对齐系统研究

针对稻麦收获无人作业的需求,提出了一种使用激光雷达检测稻麦收获边界的算法,并连接无人控制系统实现收获边界的自动对齐。该算法首先对采集的收获轮廓点云划定感兴趣角度范围,根据雷达的安装高度和位置将测量数据由极坐标转换为三维直角坐标,融合陀螺仪测量的激光雷达安装姿态数据对测量点云进行校正;通过中值滤波和Z向阈值滤波将点云中的噪点和非稻麦轮廓点滤除;对比了K-means聚类和Z向中心差分法检测稻麦收获边界的精度,并进行了误差分析;开发了感知系统并制定了感知与控制的CAN通信协议,采用预瞄点追踪方法对实时检测的边界点进行对齐控制;分析研究了稻麦收获边界自动对齐精度检测方法。2022年6月在北京小汤山国家精准农业示范基地进行了收获边界检测与自动对齐控制系统试验,分别采用数据标注和GPS打点的方式进行了数据采集与分析,试验结果表明,基于K-means聚类的收获边界检测横向偏差平均值为22.24 cm,基于Z向中心差分法的收获边界检测横向偏差平均值为1.48 cm,Z向中心差分法的收获边界检测优于基于K-means聚类的检测方法,故采用Z向中心差分法进行自动对齐控制试验,整体控制系统自动对齐横向偏差平均值为9.18 cm,标准差为2.48 cm,该系统可用于稻麦收获无人作业。

拖拉机作业工况参数检测系统研究

拖拉机田间作业工况参数实时、同步、适宜频率的采集对于可靠性分析与优化具有重要意义。本文设计了基于NI-C DAQ控制器的拖拉机作业工况参数检测系统,对所需传感器进行了选型、设计及安装,并结合LabVIEW平台开发了检测软件和远程监控平台。该系统由传感器、数据采集控制器和数据采集监测平台组成,可实现对发动机、车轮/桥、悬挂系统和机具等多种机构的参数测取。此外,该系统可通过便携式触摸屏远程控制和实时监测。为了验证检测系统的准确性和稳定性,开展了信号误差测试和典型参数田间试验。信号误差测试结果表明,各类信号的采集误差、丢包率以及初始误差均能满足参数检测系统的要求。在田间测试中,拖拉机车轮速度和实际速度测量值的最大相对误差为3.1%;悬挂系统水平牵引力的计算值与测量值的最大相对误差为4.5%;根据测取的车轮加速度,辨识田间作业地面类型的准确率为96%;根据悬挂位置拟合耕作深度的决定系数R^(2)为0.99156。最后,开展了检测系统田间作业24 h连续运行试验,该系统能始终保持运行稳定与数据准确。开发的拖拉机作业工况信息检测系统相比于同类系统,采集的参数更多,操作更为方便,可为可靠性分析与优化提供有效的数据测取依据。

基于GPS的农田多源信息采集系统的研究与开发

及时准确地获取农田小区影响作物生长的环境因素多源时空差异性信息 ,是实施精准农业的关键步骤。研究开发基于 DGPS及便携式 GPS的农田信息采集软件 ,集成较为成熟的田间信息采集传感器硬件 ,能够采集田间地物分布、作物生育期苗情状态、杂草分布、病虫害发生情况、土壤肥力等多种基于精确空间位置的实时动态信息 ,包括数字照片和数字视频等多媒体属性信息。使空间定位、属性记录和导航实施过程相结合 ,初步实现了农田信息获取的自动化。

基于处方图的变量施肥作业系统设计与实现

设计一种由机载作业控制终端、DGPS、变量施肥控制器、电液比例阀及液压马达系统、地速信号采集单元和辅助平行作业导航单元等组成的变量施肥作业系统.设计基于PC104 CPU模块的机载作业控制终端并开发了基于处方图的变量作业控制和辅助导航软件.采用TI 2407型DSP开发变量施肥控制器,实现对阀控液压马达系统转速的闭环增量式PID控制算法.通过田间试验分析了系统的作业性能,结果表明:75 kg/hm2和225 kg/hm2两个常量施肥试验的施肥变异系数分别为16.83%和8.08%,与目标施肥量相比,平均施肥误差分别为2.98%和1.05%;0到375 kg/hm2的变量施肥试验表明,系统施肥位置滞后约为3.57 m,施肥变化延迟时间约为1.84 s.

基于嵌入式组件技术的精准农业农田信息采集系统的设计与实现

基于精确地理位置的农田信息采集是实施精准农业的基础工作。介绍了一种基于掌上电脑和DGPS/背夹式GPS设备的农田信息采集系统的开发过程。该系统在MicrosofteMbeddedVisualC++3.0集成开发环境下,采用嵌入式GIS开发组件,实现了掌上电脑环境下GPS、GIS功能的集成。系统由GPS实时通讯和数据处理模块、基于WinCE的基本GIS功能模块和农田信息采集功能模块等组成模块,能够实现与DGPS设备或背夹式GPS设备的实时通讯和定位数据的解析,实现了矢量农田地理信息的显示、操作、查询等基本GIS功能,同时,系统能够采集农田地物分布和多种影响作物生长的环境差异性信息。该文还介绍了使用Microsoft数据库访问组件对象ADOCE对PocketAccess数据库的操作方法,实现了对嵌入式农田信息采集系统中农田信息的有效管理。

农田作业机械测速方法试验

实时对地速度测量是精准农业智能装备必备的一项功能。该研究的目的是评价不同农田作业机械地速测量传感器的性能情况,选用多普勒雷达、霍尔元件、RTK-GPS、RTD-GPS和单点定位GPS5种不同测速设备,在小麦地、翻耕地、未耕地和水泥地等4种典型地表环境下进行农田作业机械测速性能试验。试验结果表明:在作业机械匀速行驶过程中,差分GPS(RTK-GPS和RTD-GPS)输出的速度值变异系数较大,单点定位GPS、雷达与霍尔元件传感器输出的速度值相对稳定,与平均速度接近。而在作业机械加速和减速过程中,各种传感器测速误差均增大,其中单点定位GPS速度误差和测速延迟显著增大。田间试验和分析表明,低成本单点定位GPS和霍尔元件在正常旱田作业条件下,可以作为精准农业智能装备有效的测速手段。

农田作业机械路径优化方法

提出了一种面向农田作业机械的地块全区域覆盖路径优化方法。基于农田地块几何形状、作业机具参数、地头转弯模式等先验信息,将田间作业划分为不同区域,根据选择不同的路径优化目标:转弯数最少、作业消耗最小、总作业路径最短或有效作业路径比最大,计算出最优作业方向,生成最优作业路径。基于地块全区域覆盖路径优化算法,设计开发了农田作业机械的路径规划软件,并选取了4块典型的凸四边形农田地块进行作业路径规划测试。测试结果表明,最优作业方向上的路径优化目标量比其他作业方向上有显著减少;对于上述4个地块,按照不同优化目标计算所得的最优作业方向均与地块某个边的方向角相同,对于长宽比较大的地块,最长边方向通常为最优作业方向。

农作物病虫害防治管理信息系统研究开发

面向农作物病虫害防治管理工作需求,设计开发了农作物病虫害防治管理信息系统。系统将GPS、嵌入式GIS组件技术、ADOCE数据库访问技术和GIS分析管理等技术应用于农作物病虫害发生、防治信息采集和管理分析过程中,实现了农作物病虫害发生面积、发生动态、灾情损失等信息进行动态定位采集、网络化上报及动态更新、可视化分析统计、显示。初步应用表明,系统对于提高农作物病虫害信息管理水平具有较好的促进作用。

面向农田信息采集的数字照片空间标识索引方法

针对精准农业多源信息采集管理应用的实际需求,提出一种基于时间阈值的数字照片自动空间位置标识方法和基于空间位置的数字照片索引及热链接方法。利用该方法开发了面向精准农业的农田空间多媒体信息采集管理软件,软件将数字照片采集、空间标识、快速索引、热链接表达和数据转换等环节作为一个完整的流程处理,支持普通数码照相机配合手持GPS设备、GPS数码相机和具有定位拍照功能手持设备等多种数据采集方式下的空间多媒体数据采集、空间位置标识索引和数据交换,实现了地理信息系统环境下的数字照片动态索引和关联,并给出了匹配照片时间阈值ε的取值范围。通过精准农业农田基础设施空间多媒体数据采集融合实际应用,验证了该方法的有效性和实用性。

优秀赛艇运动员专项有氧能力对高原训练应答的差异

目的:研究我国优秀赛艇运动员专项有氧能力在8周高原训练后的应答差异及其与促红细胞生成素等的关系。方法:以备战2016年里约奥运会的39名优秀赛艇运动员为研究对象,进行8周高原训练。结果:(1)测功仪6 km成绩总体提高0.10%,应答者平均提高0.67%,不应答者总体下降0.91%;(2)高原训练的第3天,促红细胞生成素和血红蛋白浓度总体分别提高38.41%、4.05%;高原训练的第15天与第3天相比,促红细胞生成素和血红蛋白浓度总体分别下降17.25%、0.58%。结论:(1)赛艇运动员的专项有氧能力变化经过高原训练呈现明显的个体差异;(2)高原训练的应答者与不应答者在高原训练过程中的促红细胞生成素和血红蛋白浓度表现不同的变化规律。(3)2组运动员高原训练第3天促红细胞生成素应激程度和第15天的适应程度存在明显不同,但与专项有氧能力的改善并无明显的线性关系。

ADOCE3.0在嵌入式农田信息采集系统中的应用研究

通过对基于GPS的嵌入式农田信息采集系统数据管理功能的需求分析,介绍了Mircrosoft基于WinCE的数据库访问组件对象ADOCE的结构原理,并给出了eMbeddedVisualC++3.0环境下使用ADOCE实现对Pock etAccess数据库的操作方法。利用该方法,在嵌入式农田信息采集系统中成功地实现了对基于GPS的空间位置数据和属性数据的采集管理。