基于改进YOLOv5s的大米外观品质无损检测模型

针对大米在外观品质中需要快速识别需求,提出了一种基于改进YOLOv5s网络的大米外观品质识别模型(CG-YOLOv5)。为提高大米的识别率,文本增加了小目标检测层。其次,为使模型轻量化,用Ghost模块代替YOLOv5s的骨干网络。为进一步提升模型的性能,通过实验研究了不同的注意力机制对模型性能的影响,最终选取CBAM注意力机制加入到YOLOv5s网络中。为直观展示CBAM注意力机制的效果,对大米图像进行了特征图可视化。实验结果表明修改后网络的mAP达到了96.5%,相比YOLOv5s网络提升了4.3个百分点。在相同数据集下,与8种主流的检测网络进行对比,并在不同光照情况下的实验结果表明,该方法的检测mAP和检测时间皆优于其他8种检测网络;在检测时间上,该方法的平均检测时间为41 ms,相较于YOLOv3快119 ms,相较于YOLOv4-tiny快35 ms。

无人驾驶矿卡线扫描传感器布设高度优化

为推进国内智慧矿山建设,解决露天矿无人驾驶环境感知这一关键技术中传感器布设相关参数较少的问题,利用满足视距要求的竖曲线计算公式,结合露天矿道路设计规范,研究了露天矿无人驾驶矿用自卸卡车行驶至3种等级下的露天矿道路凸形竖曲线遇到障碍物时能安全停车制动的视线高度,即露天矿无人驾驶矿用自卸车传感器的最低布设高度。此外还分析了可视范围内道路端固定装置的合理高度范围。研究表明:我国大型露天矿常用矿卡的最低布设高度范围为2.2~3.3 m;不同等级露天矿道路的凸形竖曲线上固定装置的最佳布设高度为0.8~1.67 m。研究结果可为采用间断工艺生产的露天矿安全运输提供设计参数支持。

综采工作面CO超限的主要影响因素及防控方法

为解决综采工作面回风隅角CO存在超限异常的难题,以神东矿区为例,通过对采空区煤在常温条件下还原环境中CO的脱附实验和氧化环境中氧化实验的比较,证明了煤的氧化是常温下神东矿区采空区CO产生的主要因素。并进行了调研及现场观测,确定了引起CO超限的煤层内部因素、设备因素和环境因素。针对不同的影响因素,提出了相应的超限防控方法,确保工作面安全生产。

EXPERIMENTAL INVESTIGATION ABOUT THE UNSTEADY AERODYNAMIC CHARACTERISTICS OF WINGS

The technical programme and measurement system of experimental investigation of unsteady dynamic characteristics are introduced. The unsteady lift characteristics of a delta wing with leading edge sweep angle 60°are investigated when the wing is rapidly pitching up at incidence from 0°until 90°.The experimental results are that the maximum lift coefficient and stall incidence are increased with increased pitch-up rate. when the wing is rapidly pitching up. The infuences of reduced frequency. average incidence, the oscillating amplitude and pitch axis location on the unsteady instantaneous force produced by oscillating wings are investigated too.

高寒区玉米叶片光合参数日变化及其与环境因子关系

为探明高寒区玉米叶片光合相关参数日变化特性,以“隆平702”玉米品种为材料,在安图县松江镇南道村进行田间试验,利用Li-6400光合仪在抽雄吐丝期测定叶片净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_(2)浓度(C_(i))以及当天的光合有效辐射(PAR)、空气温度(T)和空气相对湿度(RH),分析叶片光合相关参数日变化及其与环境因子的关系。结果表明:高寒区玉米叶片P_(n)与Tr的日变化均为双峰曲线变化,P_(n)的峰值分别出现在10:00和14:00;Tr的峰值分别出现在10:00和13:00;G_(s)的最大值出现在10:00,随后呈下降趋势;C_(i)呈先下降后上升的趋势;06:00—10:00,P_(n)与PAR,T,RH分别呈极显著正相关、显著正相关、极显著负相关(r=0.927,r=0.574,r=-0.765);14:00—18:00,P_(n)与PAR,T,RH的相关性分别为r=0.921,r=0.553,r=-0.712;06:00—10:00时,G_(s)与PAR极显著正相关(r=0.772),与RH呈显著负相关(r=-0.550);10:00—14:00,G_(s)与PAR呈显著正相关(r=0.545),与RH呈正相关(r=0.482);06:00—10:00,Tr与PAR呈极显著正相关(r=0.953),与RH均呈极显著负相关(r=-0.857);06:00—10:00,C_(i)与PAR呈极显著负相关(r=-0.655)。可见,空气温度和光合有效辐射偏低、空气相对湿度偏高是限制该高寒区域玉米光合物质生产的主要因子。

速度自适应无人机安全运动规划方法

针对无人机在三维复杂环境下的飞行安全性问题,提出一种速度自适应无人机安全运动规划方法。首先,前端路径搜索阶段在原有A^(*)搜索算法的基础上引入方向性破坏因子,减少搜索过程扩展节点冗余,提升搜索速度。然后,在后端轨迹规划阶段设计安全威胁因子,考虑无人机运动速度与障碍物的关系,结合B样条曲线约束实现无人机速度自适应调整。最后,对轨迹时间分配进行调整,保证所得轨迹运动学可行。仿真结果表明,所提方法规划时间减少了70.218%,飞行成本降低了76.166%,验证了所提方法的有效性。

基于YOLOv5的单目视觉无人机检测与定位方法

针对小型无人机的目标检测和定位问题,提出一种单目视觉检测与定位方法。首先,在YOLOv5目标检测算法中嵌入双注意力机制模块,通过对特征图在通道和空间层面进行重新加权,增强目标区域中小尺度无人机的细节特征权重。然后,引入考虑干扰的孪生区域提议网络(DaSiamRPN)作为动态目标跟踪方法,解决检测目标的运动模糊和遮挡问题。最后,在相机运动已知的条件下,利用运动前后两幅图像中匹配的目标检测框对,进行在线的无人机目标尺寸测量,进而实现目标定位。仿真结果表明,所提目标检测算法准确率达到98.3%,召回率为97.2%,优于原有YOLOv5算法,验证了所提算法的可行性。

不同地膜覆盖对冷凉区玉米根伤流液中含氮物强度的影响

为探究不同地膜覆盖对吉林省东部冷凉区玉米根系伤流液中含氮物含量和强度的影响,2019年在吉林省安图县松江镇南道村(42°32’N, 128°24’E)进行田间试验,以‘大德216’玉米品种为试验材料,设透明可降解地膜覆盖(D1)、透明不可降解地膜覆盖(D2)、黑色不可降解地膜覆盖(D3)和无地膜覆盖(D0)处理,分别于播种后50、65、90和105 d取根系伤流液,于实验室测定其硝态氮、氨态氮、游离氨基酸和可溶性蛋白含量,分析不同地膜覆盖下玉米根系伤流液中含氮物质含量和强度与产量的相关性。结果表明:两种透明地膜覆盖玉米产量显著高于无地膜覆盖和黑色地膜覆盖处理;地膜覆盖能显著增强玉米生长前期根伤流强度和伤流液中铵态氮、游离氨基酸、可溶性蛋白以及总含氮物质含量及强度,两种透明地膜覆盖比黑色地膜覆盖效果更显著;两种透明地膜覆盖下伤流液中总含氮物质强度比无地膜覆盖的提升了4.7倍,相比黑色地膜覆盖增加1.1倍;玉米生长前期根伤流强度和伤流液中总含氮物质强度与产量皆呈极显著正相关关系,相关系数达0.84~0.98。这说明冷凉区地膜覆盖能有效增加玉米根系吸收与代谢水平,其中以可降解透明地膜覆盖效果最佳。研究结果为其产量形成提供了物质基础。

冷凉区不同地膜覆盖对玉米干物质和氮素积累与分配的影响

为探明冷凉区地膜覆盖对玉米干物质积累、分配及运转和对氮素积累的影响,以玉米品种大德216为材料,在吉林省安图县进行田间试验,设置透明可降解地膜覆盖(T1)、透明不可降解地膜覆盖(T2)、黑色不可降解地膜覆盖(T3)和无膜(TCK)处理,测定干物质、氮素积累量及产量。结果表明,不同地膜覆盖均能显著提高玉米产量,其中T1和T2处理的产量显著高于T3处理。3种地膜覆盖均能显著增加玉米干物质积累,在播种后65、90、105和140d,T1和T2处理的干物质积累均显著高于T3处理。不同覆膜处理在播种后65~90d积累量最多,3种覆膜处理条件下的氮素积累均显著高于TCK处理,成熟期各器官氮素积累分配比例表现为籽粒>叶>茎>鞘>雄穗。综上,地膜覆盖可提高玉米干物质积累量,优化物质运转分配,促进玉米氮素积累,提高玉米产量,透明覆膜栽培可有效改善冷凉区积温不足、只能种植早熟品种的局限性,拓宽品种选择范围。透明可降解地膜为冷凉区玉米最佳抗逆丰产栽培模式。