国家现代农业产业技术体系建设项目(CARS03)
- 作品数：10 被引量：65H指数：6
- 相关作者：卢彩云王庆杰李洪文何进安晓飞更多>>
- 相关机构：中国农业大学北京农业智能装备技术研究中心河南农业大学更多>>
- 发文基金：国家现代农业产业技术体系建设项目长江学者和创新团队发展计划中国农业大学基本科研业务费专项资金项目更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术理学轻工技术与工程更多>>
- 基于支持向量机的玉米根茬行图像分割被引量：8
- 2021年
- 玉米根茬行的准确识别是实现玉麦轮作机器视觉式小麦自动对行免耕播种技术的前提。针对华北一年两熟区联合收获机玉米留茬收获后根茬行较难准确分割的问题,该研究以直立玉米根茬为研究对象,提出一种基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的玉米根茬行分割方法。首先,利用主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)对提取的目标(直立根茬)与背景(行间秸秆及裸露地表)的颜色和纹理特征进行分析,优选出21个特征,构成特征向量作为训练直立根茬SVM识别模型的输入;然后,根据图像坐标设置图像中间包含完整玉米根茬行的矩形区域为感兴趣区域(Region of Interest,ROI);最后,使用训练好的直立根茬SVM识别模型以25×25(像素)的窗口在ROI内滑动检测,采用阈值法分割根茬行并通过形态学处理优化得到最终的玉米根茬行二值图像。利用在农业农村部河北北部耕地保育农业科学观测实验站采集的100幅玉米根茬行图像进行试验,结果表明,本文方法对于不同行间秸秆覆盖量和不同光照条件下的根茬行分割表现出较好的准确性和鲁棒性,直立根茬平均识别准确率、平均分割准确率、平均召回率、平均分割准确率与平均召回率的加权调和平均值(F1avr值)分别为93.8%、93.72%、92.35%和93.03%,每幅图像的平均分割时间为0.06 s,具有较好的实时性。基于SVM的分割方法可实现联合收获机玉米留茬收获后根茬行图像的分割,为下一步检测玉米根茬行直线并将其作为导航基准线进行视觉导航的研究提供良好基础。
- 王春雷卢彩云李洪文李洪文王庆杰何进
- 关键词：机器视觉图像分割支持向量机主成分分析
- 立体匀播技术对藁优2018分蘖生产力的影响
- 【研究背景】小麦作为我国重要的口粮作物,随着社会经济快速发展和人口增长,对其需求量逐渐增加。结合我国人均耕地面积紧缺的现状,要满足社会对小麦的需求,就必须提高小麦单位面积的产量水平。小麦分蘖是单位面积穗数的主要组成部分,...
- 高甜甜赵广才王德梅常旭虹王艳杰杨玉双陶志强
- 关键词：分蘖小麦灌浆
- 文献传递
- 基于K-means聚类和分区寻优的秸秆覆盖率计算方法被引量：7
- 2021年
- 针对农田秸秆形态多样、细碎秸秆难以准确识别的问题,基于机器视觉技术,提出了一种基于K-means聚类和分区寻优结合的秸秆覆盖率计算方法。该方法首先利用K-means聚类算法对玉米秸秆图像进行分割,使秸秆从背景图像中分离;然后将秸秆图像分隔为16区,利用统计学方法分别计算各区秸秆中位数和众数灰度平均值,16区平均后分别获得秸秆中心灰度和土壤背景中心灰度,将其作为新的分类中心,重新采用K-means聚类方法对玉米秸秆图像进行分割,当秸秆中心灰度不再发生变化时停止迭代,计算秸秆像素点数量;最后计算获得玉米秸秆覆盖率。2021年4月,该方法在吉林省长春市玉米地100个采样点进行了实际验证,与人工拉绳法和人工图像标记法的相关系数分别为0.7161和0.9068,误判率7%,平均误差比Otsu阈值化方法和经典K-means聚类方法分别降低了45.6%和29.2%。试验结果表明,所提方法能够实现对不同天气、不同种植模式、不同地块条件下的秸秆覆盖率准确计算,该研究结果可为秸秆覆盖率在线计算提供一种新方法。
- 安晓飞王培王培孟志军罗长海张安琪
- 关键词：机器视觉K-MEANS聚类保护性耕作
- 机械式小麦射播排种器设计与试验被引量：9
- 2020年
- 针对现阶段小麦播种机接触式播种形式存在的覆土后种子深度均匀性差,播种效果易受播种部件影响的问题,同时为简化播种工艺,设计了一种适用于华北地区壤土的非接触式小麦机械射播排种器。阐述了对排种器整体结构和射播工作原理,对排种器关键部件尺寸进行设计,分析了小麦种子在排种器内部携种加速过程及投种过程,得出影响小麦射播效果的因素,并进行仿真与试验台试验。选取排种器转速、前进速度、射播高度为试验因素,播种深度变异系数、排种量变异系数、射播速度、射播深度为指标进行单因素试验与正交试验,并进行了验证试验。试验结果表明,机具前进速度为1.0 m/s,排种器转速为1100 r/min,射播高度为100 mm时,播种深度变异系数为8.3%,排种量变异系数为13.9%,射播速度为35.2 m/s,射播深度为34 mm。试验验证了所设计的机械式射播排种器在华北平原地区壤土作业时,满足小麦播种的作业要求。
- 王英博李洪文王庆杰王庆杰卢彩云何进
- 关键词：排种器小麦
- 黄淮麦区砂姜黑土强筋小麦品种面食制作品质研究（英文）被引量：1
- 2016年
- 以现代农业产业技术体系重点项目"黄淮麦区砂姜黑土强筋小麦产业化技术研究"筛选出的13个强筋小麦品种为材料,研究其面包、面条制作品质及相关品质特性。结果表明,半数以上品种的面包制作品质较好,和面时间超过3.0 min的品种其面包内部结构纹理均匀细腻、色泽亮乳白色、口感好;面条制作品质的色泽、表观、光滑性和食味均较好,品种间差异主要表现在适口性和粘弹性;品种济麦20、西农979、郑麦7698、济南17和郑麦9023等具有优良的面包制作品质;郑麦366、济麦20和西农979等的面条制作品质优良,鲜面片24 h内的色泽变化较小,淀粉糊化的峰值粘度较高,干面条和煮后面条的品质均较好。
- 刘爱峰程敦公李豪圣宋健民曹新有赵振东刘建军
- 关键词：砂姜黑土强筋小麦面包面条
- 基于高光谱成像的玉米收获后根茬行分割方法被引量：6
- 2020年
- 在华北一年两熟区,利用联合收获机留茬收获玉米后,玉米根茬行与行间秸秆及裸露地表颜色相近,采用传统的图像检测方法对其进行分割比较困难。针对该问题,采集了利用联合收获机留茬收获玉米后的根茬行高光谱图像,以根茬顶端切口为目标,提出了一种玉米根茬行高光谱图像的分割方法。首先,对黑白校正后的全波段图像进行主成分分析,根据主成分图像权重系数优选出3个特征波长,分别为1260、1658、2131 nm;然后,对3个特征波长处的图像再次进行主成分分析,并对所得到的PC2图像进行单阈值分割;最后,通过中值滤波、形态学开运算、根茬行区域外噪声滤除对分割结果进行优化。为验证该分割方法的效果,利用采集的50幅玉米根茬行高光谱图像进行试验,并选取分割准确率、召回率和F1值对分割结果进行定量评价。结果表明:该分割方法下的玉米根茬行图像分割效果较好,分割准确率、召回率和F1值分别为91.85%、90.49%和91.16%。研究结果表明基于高光谱成像技术可对玉米根茬行进行分割。
- 王春雷陈婉芝卢彩云王庆杰
- 关键词：高光谱图像光谱分析
- 强筋小麦水分利用效率和氮素利用效率对立体匀播的响应
- 【研究背景】华北地区是我国主要的冬小麦产区。目前,该地区的水资源短缺已成为制约小麦生产的主要障碍因子,其影响将随着全球气候的变化而加剧。研发提高小麦水分利用效率的技术显得尤为迫切。目前关于协同提高小麦产量、品质、资源利用...
- 陶志强常旭虹王德梅王艳杰杨玉双马少康赵广才
- 关键词：播种方式耗水量氮素
- 文献传递
- 灌水量与播种方式对冬小麦籽粒产量和水分利用效率的影响
- 【研究背景】我国农业用水资源紧缺,且农田水分利用率低于国际平均水平,如何提高灌水利用率是我国农业生产亟待解决的问题之一。小麦立体匀播技术作为一种新型播种方式,利于改善小麦植株群体性状,提高光能利用率,协调产量三因素,进而...
- 王德梅杨玉双陶志强王艳杰赵广才常旭虹
- 关键词：节水灌溉水分利用效率
- 文献传递
- 针孔管式小麦精准点播装置设计与吸种性能研究被引量：15
- 2019年
- 精准点播可保证播种作业的播量、播深及株距的均匀度,增强个体发育,但因小麦种子具有籽粒小、种植密度大等特点,目前尚缺少小麦精准点播装备。针对这一问题,该文设计了一种基于气力吸附、定点打穴、精准投种的针孔管式小麦精准点播装置,并对其吸种性能进行研究。确定了该播种机构的工作原理及主要结构,通过理论计算,确定适宜株距为2.73 cm,针孔吸种管扰动距离为7.86 cm,应分3行排布。以吸种孔位置、吸种孔直径和吸种面形状为因素,以漏种指数、重种指数和单粒指数为指标进行正交试验,得出最优参数组合为:吸种孔位置为顶面,吸种孔直径为2 mm,吸种面形状为凸面;在此条件下,试验结果为漏种指数为4.1%,重种指数为7.3%,单粒指数为88.6%,满足设计要求。
- 刘俊孝王庆杰李洪文李洪文卢彩云
- 关键词：小麦
- 海拔高度对小麦产量及农艺性状的影响
- 【研究背景】西藏地区海拔高,但光能资源丰富、昼夜温差大,有利于小麦的生长以及营养物质的积累。近年来针对不同区域陆续开展了气温和地温变化与小麦生长发育、适宜播期、产量、农艺性状等相关研究,有关不同海拔高度所形成的气温差异造...
- 王玉娇赵广才石书兵常旭虹王德梅王艳杰杨玉双陶志强
- 关键词：海拔冬小麦植株性状
- 文献传递
