高光谱图像技术在掺假大米检测中的应用

为了有效判别出优质大米中是否掺入劣质大米，该文研究了一种针对大米掺假问题的快速、无损检测方法。从市场上购买了东北长粒香大米和江苏溧水大米，按纯东北长粒香大米、3∶1、2∶2、1∶3和纯江苏溧水大米共5个掺合水平进行大米试验样本的制备。利用可见-近红外高光谱图像采集系统（390～1050 nm）获取了200个大米样本的高光谱图像。采用ENVI软件确定高光谱图像的感兴趣区域（region of interest, ROI），并提取出所有样本在ROI内的平均高光谱数据。采用支持向量机（support vector machine，SVM）建立全光谱波段下的大米掺假判别模型，径向基（radial basis function，RBF）核函数模型交叉验证准确率为93%、预测集正确率为98%。由于高光谱信息量大、冗余性强且受噪声的影响较大，该文采用主成分分析方法（principal component analysis，PCA）分别对大米高光谱图像和高光谱数据进行处理，从特征选择和特征提取2个角度对原始高光谱数据进行处理，通过主成分权重系数图选择了531.1、702.7、714.3、724.7、888.2和930.6 nm 6个特征波长，通过留一交叉验证法（ leave-one-out cross-validation ， LOOCV ）确定并提取出 PCA 降维后的最优主成分数（ number of principal component，PCs）为9。最后分别将优选出的特征波长和提取出的最优主成分数作为模型的输入，建立SVM模型。试验结果表明，基于特征波长SVM模型的交叉验证准确率为95%、预测集正确率为96%，基于最优主成分数SVM模型的交叉验证准确率为94%、预测集正确率为98%。该研究结果表明，该文建立的基于特征波长和基于最优主成分数的SVM模型均具有较优的预测性能，且利用高光谱图像技术对大米掺假问题进行检测是可行的。

基于可见-近红外光谱技术预测茶鲜叶全氮含量

为快速无损监测茶树氮素营养及其生长状况,基于可见-近红外光谱技术建立了茶鲜叶全氮含量的预测模型。以茶鲜叶为对象,田间试验使用便携式光谱仪采集叶片漫反射光谱信息,通过不同预处理和统计分析,建立茶鲜叶全氮含量预测的光谱模型。试验共采集111个样品,其中86个样品作校正集,25个样品作预测集。通过一阶导数与滑动平均滤波相结合的预处理方法,用7个主成分建立的偏最小二乘模型最好,其校正集均方根误差(RMSEC)为0.0973,预测集的相关系数为0.8881,预测均方根误差(RMSEP)为0.1304,预测的平均相对误差为4.339%。研究结果表明,利用可见-近红外光谱技术可以很好地预测茶鲜叶全氮含量,对于快速实时监测茶树长势和施肥管理具有重要指导意义。

油菜籽透筛过程的仿真实验与分析

针对单个油菜籽的透筛过程,建立了单风道风机单层振动筛清选装置的虚拟样机模型。在不同工作参数下,对油菜籽在清选装置中的运动规律进行了仿真实验。结果表明,振动筛的振幅、频率以及风机的转速对油菜籽的清选有显著的影响,其中风机的转速较之其倾角,对于油菜籽清选的影响更明显。

基于模型的温室环境调控技术研究

提出了基于模型的温室环境调控技术,给出了温室环境调控中温度的适宜值、夜平均温度和24h平均温度的确定方法,并建立了基于模型的温室环境调控系统。系统能够根据当前温室内环境参数给出温室的环境调控方案,并能与温室环境控制器连接进行温室环境调控,取得了良好的结果。

现代温室黄瓜发育动态模型研究

为了研究现代温室黄瓜发育动态模型,动态掌握作物的生长规律。通过对黄瓜生长的连续定期试验观测,将黄瓜生育期划分为7个阶段,采用生长度日法建立温室黄瓜发育进程模拟模型,同时对模型进行了检验,并确定了各生育阶段的生长度日参数。用逐日平均温度替代了各生育阶段的日平均温度,所建立的发育模拟模型能连续动态地模拟作物生长到任一阶段时的发育进程,从而有效地预测出黄瓜各生育阶段经历的天数。通过模拟值与观测值的比较表明所建立的黄瓜发育模型模拟精度较高,预测效果较好。该模型对作物生长发育具有较好的预测性和可行性,为进一步有效建立作物生长动态模型奠定了基础。

超声雾化的研究现状及在农业工程中的应用

介绍了超声雾化的工作机理以及在各个领域的应用,对超声雾化的应用前景特别是在生物与农业工程领域的应用前景进行了展望,并且简要地介绍了江苏大学在该领域的最新研究成果。结果表明:超声雾化的雾滴尺寸细小,分布均匀,雾化效果容易控制,但也存在着一些不足之处,在进一步探索解决办法后,可望有更好的应用前景。

设施农业棚室空间烟雾的分布及沉降

运用气液二相流喷雾技术,以常温烟雾为载体喷施农药,是设施农业病虫害防治作业的新技术。其雾化特点是雾滴粒径很细、在空中悬浮的时间很长。为了掌握烟雾运动、分布、沉积的规律,该文用髙浓度的黑色素水溶液喷雾后对空气中药物的质量密度用大气采样器、分光光度计进行了测试分析。获得了描述药物烟雾作业性能、技术特征的主要参数及经济实用的测试方法。探知了空间药物质量密度随棚室长度及时间的变化规律、以及雾滴的沉降规律。研究表明该测试方法简易可行,并为解析喷雾流场,求得最佳喷雾方案和评价喷雾质量、效果提供了参考。

应用高速摄像技术研究清选筛面上物料的运动

建立了联合收割机风筛式清选装置中物料与简谐振动筛面的碰撞运动模型。同时,对物料周期运动的稳定性进行分析,得出了物料在筛面上的运动遵循定常运动和非线性运动规律。搭建高速摄像系统结合数字图像处理获取物料运动轨迹,通过分析发现物料确实存在非线性运动,为进一步研究物料透筛概率提供了理论和试验基础。

地理信息系统的发展及其在精确农业中的应用

简要介绍了地理信息系统(GIS)的概念、特点以及其发展过程。对地理信息系统(GIS)在现代精确农业领域中的应用现状进行了分析研究。同时,以基于GPS和GIS的田间车辆监控系统为例,详细介绍了地理信息系统(GIS)在精确农业中的应用,为我国农业现代化建设提供参考。

粉煤灰农业利用现状

在对粉煤灰利用现状进行分析的基础上,综述了粉煤灰资源农业利用现状,包括造地还田,土壤改良,粉煤灰肥料和粉煤灰的间接农用,同时讨论其中存在的问题,并对未来研究工作进行了展望。

农业机械机器视觉导航研究进展

总结了近十几年来农业机械视觉导航中作物行定位与导航参数提取的方法及研究进展,并提出一些符合我国农业机械导航发展的研究方向和有关方法。

近红外图像消噪方法的对比实验研究

为了选择一种既能消除近红外图像噪声又能达到保持其图像边缘要求的消噪方法,通过比较各种常见的图像去噪算法,采用信噪比(SNR)、均方根误差(RMSE)和图像灰度曲面图等作为图像去噪效果的评估。对实际拍摄的多幅近红外图像进行消噪效果对比,仿真实验结果表明:在综合考滤图像去噪平滑效果、图像清晰程度和时间复杂度的基础上,分形消噪法较优,可应用于近红外图像的消噪处理。

磁吸式精密播种器性能图像检测技术研究

根据磁吸式精密播种器结构及工作特点,运用机器视觉技术,建立排种性能视觉检测系统。采用摄像头与磁吸头相对静止,伴随排种机构运动的摄取方式,避免图像运动失真;采取图像平滑、分割等预处理方法,有效地提高图像质量;提出基于形态学图像处理的种子特征提取法,通过种子特征判断磁吸头取种情况,由此统计播种器在某一时间段的播种精度,包括单粒率、重播率、漏播率。试验表明,采用该系统进行实时检测,效率高,其漏播识别准确率高达100%、单粒识别准确率达95%以上。

农药残留检测方法及光谱技术在生菜农残检测中的应用

蔬菜农药残留给人们健康饮食带来很大安全隐患。为此,综述了几大类农药残留检测方法:活体测定法、理化检测法、快速检测法和光谱检测法,分析了它们各自特点。同时,基于光谱技术对生菜叶片上的农残进行了检测试验,比较了有农残叶片光谱与无农残叶片光谱,并通过PCA算法进行光谱特征提取,结合学习向量量化神经网络建立农残鉴别模型,取得了较好的鉴别结果。

高效设施花卉生产关键技术集成

为提高设施花卉生产的技术与装备水平,实现优质高效生产,在产学研结合的基础上,需集成与之相适应的施肥、节水灌溉、低污染施药、设施环境调控等技术与装备;选育设施专用花卉品种、进行大规模的组织培养和工厂化育苗,形成苗期管理、安全生产技术等栽培技术规范;同时开发栽培、育苗基质、盆花基质及肥料;最终形成优质、高效节能的设施花卉创新生产模式。

VMS200系统及其在农业工程中的应用

随着精确农业技术的长足发展,介绍了一套建立在视窗平台上借助全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)为基础的信息收集、地图制作、信息储存和管理的一系列软硬件系统--多媒体地图测绘系统(VMS200)的组成及发展过程,并基于相关实验,对多媒体地图测绘系统(VMS200)在现代农业工程领域中的应用进行了分析研究。

精密播种技术及磁吸滚筒式穴盘排种器的研究

分析了国内外精密播种技术的发展现状,给出了目前精密播种机械发展中存在的主要问题。基于磁力式排种原理,提出了一种新的排种器结构形式,并对其工作原理进行了分析。试验结果表明,此排种器在保证单播率高于90%时,排种速度达360盘/h。

镇江滨江湿地生态农业发展模式研究

就镇江滨江湿地特征、农业生态环境的现状和存在的问题,在充分考虑该地域的经济效益、社会效益、生态效益的基础上,提出了有针对性的生态农业发展模式:即以芦苇为主,芦、草、禽、鱼生态模式,以林木为主,林-水生作物-渔复合型模式,以开发“三山”风景区为主的观光生态旅游模式,以实现其可持续发展,并达到取得最佳经济、社会、生态效益的目的。

作物胁迫早期症状监测的新图像技术

传统的作物胁迫早期症状诊断主要运用生化和分子方法对样品进行破坏性检测实现。计算机图像技术能在作物出现明显症状和不可逆转伤害前及时检测出作物的胁迫情况。尤其是在通过检测作物叶片散发光图像中与胁迫相关的变化量方面,热红外图像、荧光图像、反射多光谱和高光谱图像等新技术显示出较大的潜力。介绍和讨论了这些新图像技术在作物胁迫监测中的运用情况,并展望运用多种图像技术融合是作物综合胁迫早期监测诊断的发展趋势。

数据库技术在减速器CAD专家系统中的应用

在减速器三维CAD专家系统的建立中,在分析面向对象的程序设计语言VisualBasic访问的数据库类型及数据接口的基础上,应用面向对象的编程语言,结合数据环境及DAO接口技术,采用MicrosoftAccess创建数据库来建立系统的知识库并加以调用以及保存设计结果,开发减速器三维CAD专家系统,实现对数据的读取、计算和存储功能。