科研产出
基于蜂群优化多核支持向量机的淡水鱼种类识别
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了准确地进行淡水鱼种类自动识别,利用计算机视觉技术,提出了一种基于Krawtchouk矩、灰度共生矩阵、蜂群优化多核最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)的识别方法。首先获取淡水鱼样本的灰度图像,计算淡水鱼鱼体的长宽比、鱼头鱼尾的Krawtchouk矩不变量形状特征,求得鱼身的灰度共生矩阵纹理特征,将上述形状与纹理特征组合成高维特征向量,并输入到多核LS-SVM,通过人工蜂群(artificial bee colony,ABC)算法对多核LS-SVM中的待定参数进行寻优,ABC算法中的适应度函数为测试样本的识别精度;最后输出识别精度达到最高时的最优参数。利用该方法对鳊鱼、鳙鱼、鲫鱼、草鱼、青鱼5种淡水鱼进行了分类识别,对鳊鱼、鳙鱼、鲫鱼、草鱼4种鱼识别时,各类鱼的识别精度均达到95.83%以上,对鳊鱼、鳙鱼、鲫鱼、青鱼4种鱼识别时,各类鱼的识别精度均达到91.67%以上,对鳊鱼、鳙鱼、鲫鱼、草鱼和青鱼5种鱼识别时,各类鱼的识别精度均达到83.33%以上;与近年来提出的淡水鱼识别方法、BP(back propagation)神经网络方法、单核LS-SVM方法相比,该方法的识别精度更高,从而可快速准确地识别淡水鱼的种类,提高水产养殖的自动化水平。
关键词： 计算机视觉 图像处理 鱼 淡水鱼识别 灰度共生矩阵 最小二乘支持向量机 人工蜂群优化
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广东南澳海水养殖区沉积物中AVS和SEM
《深圳大学学报(理工版) 》 2014 EI 北大核心
摘要：采集广东省南澳岛白沙湾海水养殖区不同养殖类型的表层和柱状沉积物,分析了沉积物中酸挥发性硫化物(acid volatile sulfides,AVS)和同步提取重金属(simultaneously extracted metals,SEM)Cd、Pb、Cr、Ni、Cu以及Zn的含量.结果发现,白沙湾表层沉积物(干质量)中AVS和∑SEM质量摩尔浓度分别介于0.04~37.62和1.54~3.82μmol/g,平均值分别为6.36和2.45μmol/g.鱼类养殖区表层沉积物中AVS、∑SEM以及AVS与∑SEM比值均最高.柱状沉积物(干质量)中AVS和∑SEM干质量摩尔浓度范围为0.04~16.27和1.72~21.14μmol/g,平均值分别为2.26和4.71μmol/g.鱼类养殖区的AVS质量摩尔浓度及贝类养殖区的∑SEM从底层到表层均迅速增加.鱼类养殖区、贝类养殖区和龙须菜栽培区AVS与∑SEM比值均大于1,表明该养殖海域因重金属与硫化物结合导致水生生物受重金属危害较轻.
关键词： 海洋地球化学 酸挥发性硫化物 同步提取重金属 沉积物 水产养殖 深度分布 生物有效性 广东南澳岛
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大水面网箱收集养殖废弃物及水处理系统研发
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：目前大水面网箱养殖过程中产生的尾水中含有大的残余饲料、粪便等固形废弃物,完全排放会造成养殖水体严重富营养化,危害养殖水域生态环境。针对上述问题,研发网箱底部废弃物汇集装置,通过气力提升的方法对沉积在网箱底部的废弃物及高浓度尾水进行收集,并结合生态浮床与富氧挂膜工艺对收集的尾水进行生态处理。结果表明:收集的尾水经生态处理后,水质指标化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮(ammonia nitrogen,NH3-N)、总磷(total phosphorus,TP)分别由450.1、21.350、8.458 mg/L降低至16.2、0.095、0.305 mg/L。研究结果能大幅降低网箱养殖尾水的各项排放指标,实现达标排放,有效降低网箱养殖水域的污染。
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脉冲放电降解土壤中有机污染物的神经网络模型
《高电压技术 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨脉冲放电等离子体去除土壤中有机污染物的机理,研究了基于针-板式脉冲放电等离子体降解土壤中对硝基苯酚(p-Nitrophenol,PNP)的实验数据,利用BP神经网络(back propagation network,BPNN)和小波神经网络(wavelet neural networks,WNN)模型研究了电气参数(峰值电压、放电频率)、理化参数(初始质量分数、水的质量分数、空气体积流量、处理时间、pH值)和结构参数(电极间距)对土壤中PNP降解率的影响。建立的WNN模型(结构8-5-1)和BPNN模型(结构8-4-1)经结构、精度(调整的判定系数2aR>0.96)和实验验证能较好地预测该体系中各参数(峰值电压、放电频率、空气体积流量等)对PNP降解率的影响趋势,且BPNN模型较WNN模型预测的实验结果更符合脉冲放电降解实验的自然规律。结果表明,较佳的峰值电压(21.6 kV)、放电频率(70 Hz)和空气体积流量(0.4 L/min)可获得较好的PNP降解率。
关键词： 脉冲放电等离子体 PNP污染土壤 降解率 峰值电压 放电频率 空气体积流量 BPNN模型 WNN模型
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竹筴鱼去脏加工用剖切刀具的优化试验
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了降低去脏过程中鱼肉损伤,增加内脏去除率,以生产加工用具有典型形态特征参数的竹筴鱼(Trachurus japonicus)为试验对象,以剖切刀盘外径、刀盘齿形构造、刀盘旋向、刀盘厚度、刀盘转速等为主要因素,利用自制的小杂鱼去脏试验平台研究了其对竹筴鱼去脏效果的影响。结果表明采用无齿圆盘刀剖切竹筴鱼效果最佳,剖面光滑而平整,去脏后鱼体得率及可接受性评分值较高;相同转速条件下,刀盘逆向剖切其去脏效果优于顺向剖切,刀盘高转速剖切明显优于低转速剖切;刀盘外径为190.0 mm时对竹筴鱼去脏效果最佳,可接受性评分可达到9.68;当剖切刀盘厚度小于3.0 mm时,对竹筴鱼去脏后得率的影响差异不显著,随着剖切刀盘厚度的增加,竹筴鱼剖切去脏过程中鱼体质量损失逐渐增加。正交试验表明:刀盘外径190.0 mm、刀盘厚度3.0 mm、刀盘转速1 100.0 r/min时,可达到可接受性评分和鱼体得率的最大值,能满足去脏加工的工艺要求。该研究可为小型鱼类去脏机剖切机构的研制提供依据。
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冻藏温度对南极磷虾品质变化的影响
《现代食品科技 》 2014 EI 北大核心
摘要：本文以感官评分、持水力(WHC)、盐溶性蛋白质含量(SSP)、硫代巴比妥酸反应物(TBARS)为指标,研究了(-20、-30、-40、-50±1)℃四个冻藏温度对南极磷虾品质变化的影响。结果表明,冻藏温度对南极磷虾的品质变化影响差异显著(P<0.05),冻藏温度越高,时间越长,南极磷虾的感官品质和肌肉持水能力越差,蛋白变性和脂肪氧化程度越高。冻藏过程中南极磷虾品质变化趋势基本一致,在-20、-30、-40、-50℃下冻藏180 d后,WHC分别下降了18.27%、15.00%、16.04%、12.92%,SSP分别下降了32.66%、33.99%、24.95%、21.84%,TBARS分别上升了76.38%、78.09%、65.71%、53.55%。-20℃冻藏南极磷虾品质变化较快,在200 d时感官品质难以接受,-30℃冻藏200 d时,感官品质尚可接受,-40℃和-50℃冻藏南极磷虾品质较好,冻藏温度越低越有利于南极磷虾品质的保持。因此,南极磷虾需长期贮藏建议冻藏温度在-30℃及以下。
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微孔曝气流量与曝气管长度对水体增氧性能的影响
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了探究曝气流量与曝气管长度对增氧性能的影响,在不同曝气流量、不同曝气管长度条件下进行了室内水体底部微孔曝气增氧试验。分析了曝气流量与曝气管长度对氧体积传质系数、增氧量和氧利用率的影响。研究结果表明,当曝气流量为0.27~0.55 m3/s、曝气管长为0.9~1.5 m时,所对应的氧体积传质系数在0.63~1.1 h-1变化,增氧量在6.8~12.9 g/h变化,氧利用率在6.87%~9.28%变化,且在一定的曝气管长度下,氧体积传质系数、增氧量均与曝气流量成正比,而氧利用率则与其成反比关系;在一定的曝气流量下,曝气管长度对氧体积传质系数产生的影响表现为先高后低再高的趋势;氧体积传质系数与修正的饱和溶解氧浓度是否作为增氧量的主要影响因子取决于曝气管长度;曝气流量对氧利用率较曝气管长度更为敏感。研究还发现,微孔曝气系统中存在着最优曝气管长度,使得增氧性能最佳,并建立了最优曝气管长度与曝气流量、水深、输入压力、最优初始气泡直径的相关关系式,为低碳经济下微孔曝气系统的设计和运行提供了理论依据。
关键词： 水处理 水产养殖 氧 微孔曝气 曝气流量 曝气管长度 增氧性能
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大型中层拖网网具系统的仿真研究
《浙江大学学报(工学版) 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了分析大型中层拖网网具系统的水动力学性能,基于集中质量法建立该系统的数学模型.将网具系统的各个节点简化为在其形心的质量单元,各质量单元通过无质量弹簧相连,网具节点受到的水动力、重力、浮力及弹性力都集中在质量单元上,分别建立各质量单元的动力学方程.在建模中考虑了拖网网板及升力帆布,联立所有的质量单元方程可以获得整个网具系统的仿真模型.通过对拖网网具系统的仿真分析,研究拖网网线的受力分布、拖曳速度、曳纲长度对拖网网位及网口扩张的影响.通过海上试验验证了所建立的大型中层拖网网具系统数学模型的准确性.
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工厂化循环水养殖中臭氧/紫外线反应系统的水处理性能
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为增强臭氧在水产应用的安全性,满足工厂化循环水养殖对有机物去除和水体消毒的需要,该文开发O3/UV反应系统。通过试验方法研究该系统臭氧投加溶解区适宜的臭氧投加流量和处理量的关系、紫外辐射剂量配比等工艺参数,及对水质净化效果和水体消毒灭菌效果的影响等。试验结果表明:1)在满足所需水中溶解臭氧浓度的条件下,采用较低臭氧进气流量和较高进水流量有利于提高系统的臭氧溶解率和利用率。该系统在水流量为5 m3/h,臭氧投加量为(8.78±0.60)g/h时可得到水中臭氧溶解质量浓度为1.53 mg/L的臭氧水,臭氧溶解率为82.7%,臭氧利用率为97.7%。2)增加紫外灯的功率和数量均可提高对臭氧的去除率,但增加紫外灯的数量对其性能提升效果更明显。该系统在紫外剂量为1 996 MJ/cm2,对残留臭氧的去除率为83.82%。3)该系统对紫外消光度、总有机碳、水色等指标的去除率相比单独使用臭氧分别提升109.95%、89.77%和51.44%,杀菌率可达97%以上,实现工厂化循环水养殖低臭氧残留条件下的有机物有效去除和消毒杀菌。
关键词： 水处理 废水 臭氧 O3/UV反应系统 高级氧化技术 有机物去除 消毒灭菌 工厂化循环水
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