基于改进MobileNetV2的棉花颜色分级检测

针对棉花颜色级检验中感官检验容易受到主观因素影响、仪器检验不稳定的问题,提出一种使用改进MobileNetV2神经网络实现棉花颜色级检测的方法。通过自主设计的图像采集装置,收集白棉一级到白棉五级5种棉花颜色级样品,制作数据集。将MobileNetV2网络后三层进行特征融合,并嵌入CBAM注意力机制,同时与GhostNet、ShuffleNetV2和原始MobileNetV2模型进行对比,预测棉花颜色分级。结果表明:改进后的MobileNetV2在测试集的准确率达到92.10%,相对于GhostNet、ShuffleNetV2和原始MobileNetV2分别提高了3.01个百分点、4.61个百分点、1.24个百分点,具有较好的检测效果。

基于数据挖掘的棉纤维马克隆值等级预测

为简化棉纤维检验流程,充分利用棉纤维公检数据,提出了一种基于LightGBM的棉纤维马克隆值等级预测模型。选取9672个棉纤维样本,对颜色级、断裂比强度、上半部平均长度等指标进行分析,通过Adaboost、LightGBM和GBDT筛选指标,并用决策树、随机森林和LightGBM 3种方法分别建立了马克隆值等级预测模型。结果表明:LightGBM对等级预测的准确率可达85.7%,较决策树和随机森林分别高10.1%和5.8%。反射率、黄色深度、杂质颗粒数等9项棉纤维品质指标与马克隆值等级间存在非线性关系;LightGBM模型可对棉纤维马克隆值等级进行预测,为棉纤维智能检验研究提供一定参考。

转杯纺涤棉混纺纱关键器材及工艺优选

为了解决转杯纺涤棉混纺纱断头率高、纱线强力低、长毛羽多、纤维缠绕分梳辊针布等问题,介绍其纺纱特点、存在问题,及假捻盘、转杯、分梳辊等关键器材的作用与要求;对比分析不同转杯纺涤棉混纺纱关键器材选配和工艺优化前后的成纱质量,详细阐述其选配原则和要点。指出:采用大直径T型槽转杯、螺旋陶瓷钢支架假捻盘,转杯低速度配置,分梳辊中速度配置,转杯大负压设置,排杂小负压设置等措施,可使用低级棉纺制转杯纺涤棉混纺纱,条干均匀、疵点少、强力好,成纱质量稳定,成本降低且绿色环保,生产效率提高。

高碘值脂肪酸皂对磷矿浮选性能及机理研究

为研究高碘值脂肪酸皂捕收剂正反浮选富集低品位胶磷矿性能,以湖北某胶磷矿为试验对象,在磨矿细度为-0.074 mm占96.77%,矿浆温度40℃下,以Na_(2)CO_(3)作为p H调整剂,水玻璃和NO-2作为正浮选抑制剂,H_(2)SO_(4)、H_(3)PO_(4)作为反浮选调整剂,以高碘值脂肪酸皂作为捕收剂,通过正浮选1粗1精1扫与反浮选1粗2扫闭路试验,获得磷精矿P_(2)O_(5)品位为30.32%,回收率为83.45%的浮选指标。结果表明,在正反浮选中使用高碘值脂肪酸皂作为捕收剂,能有效提高磷精矿的品位,磷矿P_(2)O_(5)品位从22.11%提至30.32%,高碘值脂肪酸皂具有较好的正反浮选性能。

棉花秸秆机械化处理与残膜同步回收技术应用优势

为提高新疆地区棉花秸秆处理和残膜回收作业的机械化水平,实现农机与农艺的高效融合,在对库车市棉花秸秆机械化处理和残膜回收现状进行探讨的基础上,论述了棉花秸秆机械化处理与残膜同步回收技术特点与具体应用优势以及在技术提升过程中需要采取的措施。棉花秸秆机械化处理与残膜同步回收技术的应用能够更好地助推棉花生产方式的更新,同时也能够有效实现农机装备的创新改革,真正推进农机农艺的深度融合,以此提高棉花秸秆机械化处理效率和残膜回收质量,更好地保护农业生态安全,提高资源利用效率。

C51型与C70型梳棉机纺纱实践

为实现梳棉机的高速高产高质,对比分析立达C51型与C70型梳棉机的设备参数、纺纱工艺参数及梳棉条半制品质量指标、成纱指标、面料质量等。指出:与C51型梳棉机相比,C70型梳棉机的自动化、数字化、智能化水平更高,其梳理器材配置的变化导致开松、梳理、伸直、除杂、除尘、转移、重复梳理纤维率等都有明显变化;C70型梳棉机梳理效果改善、产量提高,制得的梳棉条半制品质量稳定、纱线质量较好、面料A级布率达99.6%,比C51型梳棉机更具应用优势。

基于VFNet-Improved和Deep Sort的棉花黄萎病病情分级

棉花是全球最重要的经济作物之一,而黄萎病是世界主要棉花生产区的第一大病害,黄萎病病原菌通过感染棉花的根部使叶片萎蔫、褪色以致脱落,导致棉花质量和产量严重下降。国家标准将患黄萎病叶片划分为5个等级,传统检测方法主要依赖人工,存在主观、低效、重复性差等问题,因此提出一种以VFNet-Improved、Deep Sort和撞线匹配机制为主要算法框架的棉花黄萎病病情分级方法,实现在旋转视频输入情况下对患病叶片的数量统计和病情等级的划分。研究首先基于VFNet目标检测网络,融合多尺度训练、动态卷积等优化方法,实现对旋转视频中患病叶片的精准定位;然后采用Deep Sort跟踪器实现前后帧同一叶片的相互关联,并针对跟踪过程ID跳变问题设计了掩膜撞线匹配机制;最后使用OpenCV对经过掩膜线的叶片进行特征提取与患病分级的划分。试验结果表明,VFNet-Improved可以有效改善棉花患病叶片识别精度,mAP75达到0.906,较改进前VFNet模型提升了0.012,帧率FPS为12.9帧/s;Deep Sort跟踪器跟踪效果MOTA为0.835,对患病叶片数量统计结果R2、RMSE、MAE与MAPE分别为0.890、5.138、4.300和14.967%,与人工统计值具有较高一致性。本研究为棉花黄萎病病情精准、高效鉴定提供一种新的科学工具,对棉花抗病品种筛选和遗传机制解析具有重要意义。

基于大容量棉花检测仪检测结果的进口锯齿棉品级分类

为了消除进口棉花品级分类中由于检测人员主观性引起的观察偏倚,以及其与预警信息化和及时性不相符等矛盾,文章基于大容量棉花检测仪(HVI)的检测结果,提出运用随机森林算法来预测进口锯齿棉品级分类的方法。对HVI检测获得的原始数据进行标准化处理,并运用主成分分析降低指标维度,采用随机森林算法构建分类模型,将测试样本带入训练好的分类模型,可自动判别出测试锯齿棉的品级。实验结果表明该方法的分类效果较好,可有效实现锯齿棉品级的自动分类。

基于机器视觉技术的田间籽棉品级抽样分级模型研究

【目的】客观评价田间籽棉质量。【方法】依据中国籽棉品级分级标准,基于机器视觉技术选取棉花尺寸、色泽特征建立田间籽棉品级抽样分级模型。【结果】相关分析表明:亮度修正后,图像特征与籽棉品级之间相关显著。贝叶斯判别分析结果表明:基于10折交叉验证建立的籽棉品级判别模型的识别率在75.00%～92.86%之间,模型的平均识别率达83.20%。基于“1个标准误差”规则选取较好的贝叶斯判别模型,它在独立数据集上的泛化精度达89.11%,其中,前3级籽棉的识别率均达到100%。【结论】基于机器视觉技术识别籽棉品级是可行的,有利于提高籽棉品级抽样分级模型精度。

基于模糊模式识别的籽棉品级分级模型

籽棉品级分类问题是对农业经济有着重要影响的一个问题。在对籽棉图像黄度、亮度和杂质等特征提取分析基础上,基于模糊模式识别,运用模糊贴近度,构建籽棉品级分级模型,利用统计分布计算得出模型参数选取方法。利用图像欧拉数求得了不同大小杂质数量的近似值,运用神经网络对模型进行有效求解,通过调整模型参数使籽棉品级分级精度不断提高,分级模型在充分学习后,籽棉品级分级准确率达到92%,满足了实际应用的需要。

基于图像特征选择识别田间籽棉品级

依据中国籽棉品级文字标准,在HSI颜色空间提取了反映籽棉颜色和杂质含量的14个纹理特征以及反映棉瓣大小、结构的16个形状特征,该特征集存在维数灾难,需要进行降维。面向籽棉品级识别的特征选择问题属于非多项式(NP)难题,该文基于交叉验证、混合Filter-Wrapper和启发式搜索提出了一种求解算法。首先,以最优特征组合和浮动搜索为启发式搜索策略,基于10-折交叉验证在每一个训练集上用Filter启发式搜索最优l维特征子集(l=1,2,3,…,30),评价函数为类可分性准则;其次,在10个训练集上用Wrapper从最优l维特征子集中选择最优特征子集的容量(l=1,2,3,…,30),评价函数为Bayes分类器的误分率,10个验证集的平均误分率极小处产生最优特征子集的容量;最后,在最优特征子集容量处验证预测集的平均误分率。结果表明,所选择的10个最优特征子集在预测集上的平均识别率为88.39%,混合Filter-Wrapper和浮动搜索的特征选择算法效率高、效果好。

凭样成交进口棉品级及纤维品质分析

探讨凭样成交进口棉的品级及纤维品质。针对凭样成交进口棉成交小样品级比较复杂的状况,对我国进口的印度棉、巴基斯坦棉、埃及棉、苏丹棉、澳大利亚棉、坦桑尼亚棉、乌兹别克斯坦棉、津巴布韦棉、赞比亚棉、马里棉、布基纳法索棉、贝宁棉、科特迪瓦棉、多哥棉花、喀麦隆棉等15个国家棉花成交小样的品级及棉花纤维品质特点分别做了介绍。认为:全面了解各国凭样成交进口棉品级及纤维品质,有利于进口棉商和纺织企业把好进口棉质量关,提高纺织品质量。

基于ARM和DSP的嵌入式收获前籽棉分级系统

提出了一种嵌入式收获前籽棉分级系统的总体设计方案。嵌入式终端以ARM(TMS320DM365)为主处理器,以DSP(TMS320DM6437)为从处理器。在ARM上构建Linux系统环境,并行执行视频采集和人机交互任务:摄像头采集模拟视频流送解码芯片(TVP5146)解码;同时,在用户界面上实时显示数字视频流,并通过SPI向DSP发送视频处理请求。DSP在同步采集视频流的过程中收到请求信号后,对当前帧进行图像分割、特征提取和判别,并将处理结果返回给ARM。田间试验表明,系统能够以90.48%的正确识别率快速地识别籽棉品级。

黑背景下收获前棉花图像色特征生成及其品级聚类分析

为了客观地评价田间收获前棉花品级,依据我国子棉收购文字标准,运用机器视觉技术,对棉花的尺寸和色泽特征进行了研究,其色泽特征包括6个常用颜色空间下棉花和带壳棉花的黄色区域、黄色深度、白度、色差等8个色泽特征。结果表明,RGB、NTSC、亨特、HSI颜色空间下的特征参数区分度较好;棉花尺寸与色泽特征的相关性表明棉花白度为无效特征。在各颜色空间下,基于有效图像特征对7个品级的棉花样本进行了K均值聚类分析。分析结果说明,棉花品级的聚类结果独立于颜色空间;铃壳色泽对品级的贡献显著;由于其聚类品级与图像特征的相关性普遍较高、较均衡,且算法运行时间较短,HSI颜色空间可能是棉花品级聚类的最优颜色空间。与人工分级相比,机器视觉的区分度更好,因此机器视觉技术可用于提高收获前棉花分级精度。

美国棉花分级标准代码解析

解析美国农业部棉花分级标准代码。为提高涉棉企业和检验机构工作人员的棉花检验能力,介绍了美国棉花分级标准(2005版),对棉包吊牌标码、品级标准代码、叶屑和外来杂质代码、长度代码和长度整齐度指数以及马克隆值代码等标准进行了详细解读。认为:熟悉美国棉花分级标准,有利于减少棉花贸易风险,维护棉花公平贸易以及用棉企业对进口棉的采购和使用。

棉花对枯黄萎病的抗性鉴定及病害对产量的影响

对来自长江流域棉区的 5 0份陆地棉新品系 (品种 )进行了抗枯萎病 (Fusariumvasinfectum)或抗黄萎病 (Verticilliumalboatrum)鉴定 ,并从中选择 10个新品系为试验材料 ,对枯萎病和黄萎病各级病株所造成的籽棉产量损失进行了研究。试验结果表明 :(1)有 4个品系抗枯萎病 ,占抗枯萎病鉴定材料 (40份 )的 10 0 % ;耐病 2 7个 ,占 6 7 5 % ;感病 9个 ,占2 2 5 %。 (2 )有 1个品系抗黄萎病 ,占抗黄萎病鉴定材料 (30份 )的 3 3% ;耐病 2 6个 ,占 86 7% ;感病 3个 ,占 10 0 %。 (3)棉花枯萎病株 ,不同的发病级别与健株相比造成的籽棉减产百分率分别为 :Ⅰ级 32 0 % ;Ⅱ级 5 2 9% ;Ⅲ级 6 8 7% ;Ⅳ级83 4 %。 (4)棉花黄萎病株不同的发病级别与健株相比所造成的籽棉减产百分率为Ⅰ级 30 3% ;Ⅱ级 5 1 9% ;Ⅲ级6 8 4 % ;Ⅳ级 86 7%。

滨海盐碱地棉田盐度等级划分

我国植棉区内的滨海盐碱地主要呈带状分布在山东、河北、天津和苏北沿海低平原海岸地区,滨海盐碱地已成为我国重要的棉田生态类型。为满足盐碱地棉花生产发展的需要,本研究在参考前人研究与实践的基础上,基于盐碱地棉田土壤盐分的季节性变化、土壤盐分对棉花出苗、成苗和产量的影响,以春季(3月中下旬)0～20 cm表层土壤全盐含量为指标,将滨海盐碱地棉田划分为脱盐非盐碱地(<0.10%)、轻度盐碱地(0.10%～0.25%)、中度盐碱地(0.25%～0.45%)和重度盐碱地(0.45%～0.80%)。各类盐碱地应根据盐度等级采取针对性成苗和管理技术措施,才能实现全苗壮苗和丰产丰收。

棉花的主要品质指标与品级之间的关系

用HVI检测标准原棉样品的马克隆值、断裂比强度、断裂伸长、反射率(Rd)、黄度值(+b)等品质指标,用统计学方法分析各指标与原棉品级的关系,并作出趋势图.结果表明,原棉的马克隆值、纤维断裂比强度、纤维断裂伸长与原棉品级并不呈一次线性关系;棉花色泽特征能够反映其品级特点,色特征级与原棉品级之间存在一定的辩证关系;感官检测所得的原棉品级并不能准确地反映原棉的品质特点.

基于图像特征的收获前籽棉品级聚类融合分析

为客观评价收获前籽棉品级,依据籽棉品级国家标准,基于机器视觉在3个颜色空间中选取棉瓣大小、色泽特征用K-均值、竞争学习网络方法对7个品级的样本进行聚类融合分析。结果表明,亮度修正后特征之间极显著相关,Hunter颜色空间较好。肉眼对第1、2、7品级的识别率为73%-100%,3-6品级为26%-46%,总计47.7%;聚类融合对各品级的识别率为65%-100%,总计78.6%。聚类融合方法基于人类的先验知识,在更宽的视觉范围内更均衡所有特征,可克服个体聚类器的过度训练,能够客观地识别收获前籽棉品级,提高其采摘、收购质量。

基于空间句法的道路通达度作用分计算

提出一种基于空间句法的城镇土地定级因素道路通达度作用分的计算方法。利用空间句法构建拓扑网络,将标准化后的整合度指标作为对应路段通达度作用指数,根据作用指数分布的频率直方图划定路段等级,确定不同级别道路的作用半径,进而计算得到各评价单元的道路通达度作用分。结果表明,与城镇土地定级中采用的计算方法相比,该方法避免了繁杂的数据采集工作,同时能实现对道路的通达性特征更准确的定量描述,可区分同一条道路不同路段的差异,突出道路交叉点与路段中部的区别,强调城市中心与边缘通达性的不同,其结果更符合人们对于通达性的普遍认知。因此,基于空间句法的道路通达度作用分计算可实现对城镇土地定级工作过程的改进和优化。