科研产出
农产品追溯系统的追溯粒度评价模型构建及应用
《系统工程理论与实践 》 2015 EI 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：在前期研究可追溯系统追溯粒度评价指标体系的基础上,基于加权求和模型的多因素综合评价法,构建了可追溯系统的追溯粒度评价模型.选择蔬菜,水果,水产,畜禽,粮油等不同品类的46家主体进行追溯粒度评价,并根据农产品品类,供应链类型,产值规模等不同进行了追溯粒度分值分析.果品类,畜类和粮油类的追溯粒度高分值所占比例较高,而由于蔬菜存在种植模式较为粗放,单品价值不高等问题,从而影响追溯粒度的分值;供销一体型的主体由于其供应链协作方面的优势,其追溯粒度分值高于供应链某一环节上主体的追溯粒度分值;年产值较高的企业其追溯粒度分值一般高于年产值较低的企业.进一步,以追溯粒度分值较高的主体——面粉产供销一体型企业集团为例,综合探究了分值高的原因.评价结果可为追溯系统前期构建设计和后期实施绩效评价提供依据.
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基于条码溯源电子秤的社区菜店交易管理与追溯系统
《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：以自主研发的条码溯源电子秤为信息采集基础、以交易信息数据库为管理核心、以手机扫描二维条码为追溯手段,构建了社区菜店交易管理与追溯系统框架。条码溯源电子秤在集成相关模块的基础上,实现了产品称量、身份验证、标签打印和数据上传等功能。在突破电子秤数据传输与解析技术、改进包含多条信息的手机扫描二维条码追溯识别技术的基础上,实现了社区菜店交易管理与追溯系统。通过搭建模拟环境,对连接多台电子秤的数据传输稳定性、手机扫描二维条码追溯进行了测试。结果表明,无论是实时传输方式还是集中传输方式,其传输成功率均在99%以上;随着标签中产品数量的增加,不同像素的手机识别速度和识别成功率均存在不同程度的下降趋势,其中800万像素的手机在识别速度上具有明显优势。
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基于形状因子和分割点定位的粘连害虫图像分割方法
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：单个害虫的分割是进行害虫特征提取和识别的前提。针对害虫识别过程中出现的粘连等问题,提出了一种基于形状因子和分割点定位的害虫图像分割方法。该方法首先利用形状因子对图像中的每个区域进行粘连判定,然后对判定为粘连的区域进行逐层轮廓剥离和局部分割点的确定,接着根据局部分割点在原区域中搜索边界轮廓的两个分离点,最后连接局部分割点与分离点线段进行害虫分割。通过实验室人工随机散落桃蛀螟Conogethes punctiferalis(Guenée)和田间粘虫板诱捕梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)2种场景采集图像,验证算法的有效性,并与分水岭分割算法进行对比,采用分割率、分割错误率和分割有效性3项指标进行评价,结果表明:针对实验室环境下采集的2组桃蛀螟害虫图像,该文方法平均错误率为7%,约为分水岭分割方法的1/2,平均分割有效率为92.65%,比分水岭算法提高了5.7个百分点;在2组田间梨小食心虫图像分割中,该文方法平均错误率为2.24%,平均分割有效率为97.8%,分别比分水岭方法降低了4.29个百分点和提高了3.95个百分点,说明该文方法在分割准确性和有效性方面都可以获得更好的分割性能,应用于害虫多目标分割与自动识别系统中,可以有效地提高识别精度。
关键词： 图像分割 分水岭 算法 轮廓剥离 形状因子 粘连害虫
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冬小麦冻害胁迫高光谱分析与冻害严重度反演
《光谱学与光谱分析 》 2014 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：对冬小麦冻害严重度的精确反演是及时采取补救措施降低损失的关键,同时及时预测产量损失对政府职能部门也具有积极意义。针对冬小麦冻害群体严重度评估方法在经典统计反演模型存在估算效果不理想的情况下,以冬小麦为试验对象,首先对冬小麦冠层光谱反射率数据进行重采样平滑处理,再用主成分分析(PCA)技术对高光谱数据进行分析,进一步实现综合原始光谱主成分信息作为自变量参与冬小麦冻害严重度反演过程,最后采用决定系数R2、均方根误差RMSE、准确度Accuracy三种模型精度验证方法对模型进行评价。结果显示,基于主成分分析法建立冬小麦冻害严重度模型精度分别达0.697 5,0.184 2和0.697 5;同时对反演模型进行验证,其精度也分别达到0.630 9,0.350 3和1.339 6。因此,该方法能有效地对冬小麦冻害严重度进行快速、精确的反演。
关键词： 冬小麦冻害 高光谱 主成分分析(PCA)
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规模化畜禽养殖场粪便养分数据空间化表征方法
《农业机械学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对目前进行规模化养殖场粪便养分分配,主要以行政单元为单位将规模化养殖统计数据总量按农田面积简单分配,认为所有的农用地之间都是均匀的,而忽视了农用地块之间存在差异性的问题,利用GIS空间分析技术,结合农用地地块间的空间差异性以及规模养殖畜禽粪便作为肥料施用的特殊性,构建了规模化畜禽养殖统计数据空间化算法,并结合农用地最大养分负荷,实现从规模畜禽养殖统计数据到区域畜禽粪便养分供给的空间化转换,最后以福州市闽侯县上街镇为例进行了算法的实际应用。结果表明研究区农用地氮、磷最大养分负荷分别为169.994 kg/hm2和34.973 kg/hm2。无论是畜禽养殖粪便氮养分还是磷养分,都未超过算法设定的阈值。
关键词： 规模化养殖场 粪便养分 空间差异性 养分负荷 空间化
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肉鸽规模养殖自动化饲喂装置设计
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：肉鸽规模化养殖是一种具有较高经济效益的新兴养殖产业,人工饲喂工作量大、饲喂精细化水平低、饲料浪费率高。为解决肉鸽工厂化规模养殖的自动饲喂难题,设计了一种肉鸽自动饲喂装置。该装置主要由饲喂食槽、控制箱、行程开关、三相异步电机、行走轮、动力传动系统及机架等组成;控制系统使用变频器控制2台三相异步电机的转速,以行程开关为位置检测元件,用循环时间继电器设定饲喂过程中的行走、停留时间,实现自动饲喂装置工作过程中的行走、停留、反向等行程控制,以保证饲喂的精细程度。试验结果表明,该装置行程精度控制在98%以上,饲料浪费率控制在1%以下,具有良好的稳定性,适合于肉鸽工厂化规模养殖。肉鸽自动饲喂装置适用于肉鸽大规模、工厂化养殖。
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1KY-40型液压驱动农田水渠开沟机设计与试验
《农业机械学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对我国缺乏农田水渠开沟专用装备的现状,设计了1KY-40型液压驱动农田水渠开沟机。该设备采用牵引式结构,开沟作业的动力由独立的液压系统提供,利用液压马达带动开沟刀盘旋转,开沟刀盘能同时实现切土和抛土的功能,开挖出梯形截面水渠。同时,设备集成了GPS拖拉机自动导航系统,提高了开沟直线度。田间试验结果表明,在土壤含水率15.8%,土壤坚实度0.31 MPa情况下,样机作业速度能够达到0.12 m/s,开沟深度407 mm,梯形断面的沟面宽度984 mm,沟底宽度305 mm,开沟深度稳定性可以达到97.1%,在使用拖拉机GPS自动导航的情况下,开沟最大直线偏差能控制在90 mm以内,机具能够稳定地一次性开挖梯形断面水渠,设备在北京、江苏、黑龙江等地开展了田间试验,均能在当地土壤条件下完成梯形截面水渠的开沟作业。
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桃子表面缺陷分水岭分割方法研究
《农业机械学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：水果表皮缺陷的有效检测是水果自动化无损检测重要的部分,并且表皮缺陷的准确分割是对缺陷果准确分级的前提,也有助于缺陷果的分类识别。然而,通常水果表面具有较大的曲率变化,这种变化的曲率导致水果表面对同一入射光源照度反射的不均,进而影响缺陷区域的准确分割。本研究以平谷大桃为例,提出采用基于形态学梯度重构和内外标记的分水岭算法对水果表面缺陷进行分割。首先,提取R通道图像,采用NIR图像构建掩模模板并对R通道图像去背景;随后,去除背景后的图像进行形态学梯度变化获取梯度图像,并对梯度变化后的图像进行梯度重建以去除水果表面的细小噪声;接着,对重建后的梯度图像进行形态学标记运算获取标记图像;然后,采用标准分水岭算法实现缺陷的准确分割。对正常果、刺伤果、裂果、黑斑果、虫咬伤果、腐烂果和疤伤果7种表皮类型样本共计525幅图像检测结果表明,能够获得96.8%识别率。实验证明,基于形态学梯度重构和标记提取的分水岭算法能够有效用于桃子表面缺陷的分割,并不会受到桃子表面光照不均的影响。
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基于相对叶绿素含量的黄瓜叶色仿真
《农业机械学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：提出了一种基于相对叶绿素含量的植物叶片颜色仿真方法,通过连续对正常生长状态下的黄瓜叶片图像采集及相对叶绿素含量SPAD值测定,建立了黄瓜叶片颜色分量与SPAD值的数学关系模型,并采用均方根误差(RMSE)对模型进行验证,结果显示叶片的3个颜色分量R、G、B的实测值与模拟值之间的RMSE为13.43%、8.47%、7.42%,模拟效果较好.通过结合叶片色素浓度分布图对叶色空间分布进行仿真,并采用高级着色器语言实现了黄瓜叶片表观颜色变化过程的可视化模拟,获得了较好的真实感效果.
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蛋鸡发声与机械噪声特征提取及分类识别
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：规模化蛋鸡舍中不同机械设备运行所产生的噪声会干扰蛋鸡声音提取。为了分析分类识别蛋鸡发声与机械噪声的可行性,该研究以蛋鸡产蛋发声、鸣唱声和规模化蛋鸡舍中通风系统、饲喂系统、清粪系统、集蛋系统单独运行时的噪声为研究对象,运用LabVIEW软件提取了蛋鸡发声和机械噪声的功率谱密度,以子带功率比为特征向量,在数据挖掘平台Weka上应用J48决策树算法构建声音分类识别器。结果表明,蛋鸡产蛋发声和鸣唱声的最大功率比位于频率范围>689~1 378 Hz内,通风系统噪声和饲喂系统噪声的最大功率比位于频率范围0~689 Hz内,清粪系统噪声和集蛋系统噪声的最大功率比位于频率范围>1 378~2 756 Hz内;该声音分类识别模型的平均识别率为93.4%,其中蛋鸡鸣唱声和产蛋发声的识别率分别为85.9%和92.5%,机械噪声的分类识别率更高,说明基于子带功率比的声音识别方法具有较好的识别效果,该结果为规模化蛋鸡养殖舍复杂声音环境中检测蛋鸡声音提供了参考。
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