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基于机器视觉的自然环境下作物行识别与导航线提取 被引量:96
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作者 孟庆宽 何洁 +4 位作者 仇瑞承 马晓丹 司永胜 张漫 刘刚 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期172-178,共7页
针对基于机器视觉的农业导航机器人在图像处理时易受光照变化影响和常规导航线检测算法实时性、稳健性不高等问题,提出了YCrCg颜色模型,选择该颜色模型中与光照无关的Cg分量进行后续图像处理,采用基于二维直方图的模糊C均值聚类法(FCM)... 针对基于机器视觉的农业导航机器人在图像处理时易受光照变化影响和常规导航线检测算法实时性、稳健性不高等问题,提出了YCrCg颜色模型,选择该颜色模型中与光照无关的Cg分量进行后续图像处理,采用基于二维直方图的模糊C均值聚类法(FCM)进行图像分割,并根据图像中作物行的特点,提出了基于直线扫描的作物行直线检测算法。该算法将图像底边和顶边像素点作为直线的两个端点,通过移动上下端点位置产生不同斜率直线,选择包含目标点最多的直线作为作物行中心线。实验表明,不同光照下基于YCrCg颜色模型的图像分割可以有效地识别出作物行,处理一幅640pixel×480pixel图片耗时约为16.5ms,直线扫描算法能快速准确的检测出导航线,与最小二乘法、Hough变换等算法相比具有速度快、抗干扰性强等优点。 展开更多
关键词 机器视觉 颜色模型 图像分割 导航线 农业导航
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玉米秸秆皮拉伸和剪切特性试验 被引量:74
2
作者 陈争光 王德福 +1 位作者 李利桥 单瑞霞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期59-65,共7页
为设计玉米秸秆皮穰叶分离机械并优化其参数,本该文对玉米秸秆皮的拉伸和剪切特性进行了二次回归正交旋转试验研究。该文通过试验研究了含水率和取样高度对玉米秸秆皮拉伸强度的影响;含水率、取样高度和剪切速度对玉米秸秆皮的剪切强度... 为设计玉米秸秆皮穰叶分离机械并优化其参数,本该文对玉米秸秆皮的拉伸和剪切特性进行了二次回归正交旋转试验研究。该文通过试验研究了含水率和取样高度对玉米秸秆皮拉伸强度的影响;含水率、取样高度和剪切速度对玉米秸秆皮的剪切强度的影响。试验结果分析表明:对于抗拉强度,在含水率为30%时玉米秸秆下部秸秆皮的抗拉强度达到最大值,其值为67.2MPa。在研究抗拉强度的2个因素中,取样高度对玉米秸秆皮的拉伸强度影响较显著。对于剪切强度,在研究的3个因素中,剪切速度和含水率对玉米秸秆皮的剪切强度影响较显著,而取样高度对玉米秸秆皮的剪切强度影响不显著。 展开更多
关键词 试验 拉伸强度 剪切强度 玉米秸秆皮
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I^2C总线数字式温湿度传感器SHT11及其在单片机系统的应用 被引量:46
3
作者 孟臣 李敏 李爱传 《国外电子元器件》 2004年第2期50-54,共5页
SHT11是瑞士Sensirion公司生产的具有I2C总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器。该传感器采用独特的CMOSensTM 技术 ,具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。文中对传感器的性能特点、接口时序与命令... SHT11是瑞士Sensirion公司生产的具有I2C总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器。该传感器采用独特的CMOSensTM 技术 ,具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。文中对传感器的性能特点、接口时序与命令进行了详细的阐述 ,给出了SHT11与单片机的接口电路及相应程序。 展开更多
关键词 I^2C总线 数字式温湿度传感器 SHT11 单片机 接口时序 命令
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JN338智能数字式转矩转速传感器及其应用 被引量:29
4
作者 孟臣 李敏 《国外电子元器件》 2003年第11期56-58,共3页
介绍了JN338智能数字式转矩转速传感器的特性参数和工作原理,该传感器使用两组旋转变压器实现了电源及信号的非接触传递 ,同时其信号输出为频率量。文中给出了基于JN338的智能转矩转速测量仪的硬件电路结构框图 。
关键词 JN338 数字式 转矩转速传感器 工作原理 旋转变压器
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基于图像的植物叶面积无损测量方法研究 被引量:49
5
作者 谭峰 高艳萍 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期170-173,共4页
为了研究植物的生长规律,应用计算机视觉技术对大豆叶片实现无损测量。该项研究针对大豆叶面积无损测量中校正图像和去除叶片纹理特征等问题上,提出了基于双线性映射的无损测量法。无损测量有效性不受叶片大小、形状差异和叶片图像中叶... 为了研究植物的生长规律,应用计算机视觉技术对大豆叶片实现无损测量。该项研究针对大豆叶面积无损测量中校正图像和去除叶片纹理特征等问题上,提出了基于双线性映射的无损测量法。无损测量有效性不受叶片大小、形状差异和叶片图像中叶片周边白色背景的影响,试验验证该方法能很好地校正叶片图像,提取叶片的有效面积,并去除植物纹理斑点的影响,应用该方法校正叶片图像,精度可达99%以上。采用计算机视觉技术测量叶面积,具有简单、准确、方便快捷的特点,这对数字农业的植物信息快速采集和利用具有重要的意义。 展开更多
关键词 双线性映射 图像校正 无损测量 叶面积 计算机视觉
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永磁同步电机在线参数辨识方法研究 被引量:44
6
作者 石建飞 戈宝军 +1 位作者 吕艳玲 韩继超 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期17-24,共8页
针对在永磁同步电机参数辨识过程中,由于"数据饱和"和噪声影响,导致传统的递推最小二乘法存在参数估计误差大和收敛慢的问题。利用改进的递推最小二乘法提高参数辨识的精度和收敛速度,以满足伺服系统在不同工况下动态性能。首... 针对在永磁同步电机参数辨识过程中,由于"数据饱和"和噪声影响,导致传统的递推最小二乘法存在参数估计误差大和收敛慢的问题。利用改进的递推最小二乘法提高参数辨识的精度和收敛速度,以满足伺服系统在不同工况下动态性能。首先,结合永磁同步电机数学模型,设计了一种折息递推最小二乘辨识算法,通过在传统的最小二乘法中引入"折息因子"增强了算法的灵活性。然后,通过对存在白噪声干扰的永磁同步电机模型进行辨识算法的动态仿真。最后,利用搭建的实验测试平台进行算法的实验验证。仿真和实验结果表明提出的折息递推最小二乘算法,在参数辨识过程中降低了旧数据对辨识结果的影响,增强了算法对噪声干扰的鲁棒性,提高参数辨识结果的准确性和实时性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 参数辨识 折息递推最小二乘 数据饱和
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我国变量施肥技术研究现状与发展对策 被引量:43
7
作者 陈金 赵斌 +3 位作者 衣淑娟 戈天剑 赵雪 肖跃进 《农机化研究》 北大核心 2017年第10期1-6,共6页
变量施肥是精准农业中的一个重要内容,是实现农业高产、高效与粮食安全的重要保证,它的实施可以有效控制化肥对环境的污染和破坏,大大提高肥料的利用率,降低生产成本。为此,从变量施肥技术的概念出发,由变量施肥技术的国外现状引入,具... 变量施肥是精准农业中的一个重要内容,是实现农业高产、高效与粮食安全的重要保证,它的实施可以有效控制化肥对环境的污染和破坏,大大提高肥料的利用率,降低生产成本。为此,从变量施肥技术的概念出发,由变量施肥技术的国外现状引入,具体分析了施肥处方生成技术、肥料施入控制技术及肥料施入监测技术的研究现状,并总结了目前我国变量施肥技术存在的主要问题,针对问题提出了发展对策。 展开更多
关键词 变量施肥 研究现状 存在问题 对策
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精密播种智能监测仪的研制 被引量:42
8
作者 张锡志 李敏 孟臣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期136-139,共4页
应用单片机技术,研制出一种精密播种机智能监测仪,该仪器与大型宽幅精密播种机配套使用,可实现播种作业的全过程监测。当播种机发生漏播时仪器发出声音警报并有屏幕提示漏播行,同时还可为播种作业提供实时的作业指导。几年来经过较大范... 应用单片机技术,研制出一种精密播种机智能监测仪,该仪器与大型宽幅精密播种机配套使用,可实现播种作业的全过程监测。当播种机发生漏播时仪器发出声音警报并有屏幕提示漏播行,同时还可为播种作业提供实时的作业指导。几年来经过较大范围的实际使用表明,该监测仪具有较高的监视可靠性及测量精度。 展开更多
关键词 精密播种 监测仪 单片机
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变量施肥控制系统PID控制策略 被引量:37
9
作者 梁春英 衣淑娟 +1 位作者 王熙 怀宝付 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期157-162,共6页
根据机械动力学原理和电学原理建立了变量施肥控制系统的数学模型,为控制系统的设计、PID参数选择以及控制性能改进提供了理论依据。利用Matlab/Simulink动态仿真工具构建了直流伺服电动机驱动无级变速传动机构的仿真模型,采用临界比例... 根据机械动力学原理和电学原理建立了变量施肥控制系统的数学模型,为控制系统的设计、PID参数选择以及控制性能改进提供了理论依据。利用Matlab/Simulink动态仿真工具构建了直流伺服电动机驱动无级变速传动机构的仿真模型,采用临界比例度法对系统的PID参数进行整定,获得了反映系统性能的仿真曲线,仿真和试验验证结果表明,PID控制策略提高了控制系统的跟踪性能和抗干扰性能。 展开更多
关键词 变量施肥 控制系统 数学模型 PID参数整定
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基于参数优化的最小二乘支持向量机触电电流检测方法 被引量:36
10
作者 韩晓慧 杜松怀 +2 位作者 苏娟 关海鸥 邵利敏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期238-245,共8页
针对如何从低压电网总泄漏电流中检测出生物体触电电流信号的难题,提出了一种基于网格搜索和交叉验证的最小二乘支持向量机的触电电流信号检测方法。首先在剩余电流动作保护装置触电物理试验系统平台上通过故障录波器获得生物体在3个典... 针对如何从低压电网总泄漏电流中检测出生物体触电电流信号的难题,提出了一种基于网格搜索和交叉验证的最小二乘支持向量机的触电电流信号检测方法。首先在剩余电流动作保护装置触电物理试验系统平台上通过故障录波器获得生物体在3个典型时刻(电源电压最大时刻、电源电压过零时刻及电源电压任意时刻)发生触电过程的总泄漏电流和触电电流波形,并截取触电前1个周期和触电后3个周期共800个采样点的信号数据作为触电试验样本数据;然后将触电试验样本数据进行滤波预处理,预处理后的多个样本采样点的总泄漏电流组合成特征向量输入最小二乘支持向量机(least square-support vector machine,LS-SVM),相应样本采样点的触电电流作为其输出,并通过网格搜索与交叉验证相结合的方法来优化最小二乘支持向量机参数,利用输出最优参数组合对触电电流与总泄漏电流的关系进行训练,从而建立了触电电流的检测模型;最后利用该方法对10组测试样本数据进行了检测,检测结果为:当训练样本数据为20组时,检测均方误差为14.0040,当训练样本数据为40组时,检测均方误差为11.7469,当训练试验数据为65组时,检测均方误差为11.1849。与径向基(radial basis function,RBF)神经网络方法相比,最小二乘支持向量机方法比径向基神经网络方法检测均方误差分别低3.7272、1.9132、0.1556,从而可较准确地从总泄漏电流中检测出生物体触电电流信号,为开发新一代基于生物体触电电流分量而动作的自适应型剩余电流保护装置提供理论依据。 展开更多
关键词 优化 电流 信号检测 总泄漏电流 触电电流 最小二乘支持向量机 网格搜索 交叉验证
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气吸式精播机种、肥作业智能计量监测系统 被引量:33
11
作者 赵斌 匡丽红 张伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期147-153,共7页
为了解决大型精播机作业质量的自动监测问题,设计了种、肥作业智能计量监测系统。系统能够完成计量种、肥施播量,监测种箱和肥箱排空以及种管和肥管堵塞等情况。与以往的研究不同的是:采用了间接测量法计量种、肥施播数量,双轮测距法测... 为了解决大型精播机作业质量的自动监测问题,设计了种、肥作业智能计量监测系统。系统能够完成计量种、肥施播量,监测种箱和肥箱排空以及种管和肥管堵塞等情况。与以往的研究不同的是:采用了间接测量法计量种、肥施播数量,双轮测距法测量作业面积,并采用光电阵列检测种、肥排空及堵塞信息。系统安装在2BJM-9型精播机上进行了田间生产试验,播种量测量相对误差<5%,施肥量测量相对误差<9.6%,作业面积测量相对误差<5.5%,报警最大响应时间为0.8s。通过现场试验,证明其方法可行,监测效果较好,能实现精播机作业的全天候、全过程监测。 展开更多
关键词 农业机械 智能控制 监测 精播机 作业 计量
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基于量子遗传模糊神经网络的苹果果实识别 被引量:30
12
作者 马晓丹 刘刚 +1 位作者 周薇 冯娟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期227-232,251,共7页
针对田间苹果采摘机器人视觉系统中彩色图像边界像素的模糊性和不确定性影响苹果果实识别精度和速度问题,提出了一种将量子遗传算法的全局搜索能力和模糊推理神经网络的自适应性相结合的算法来识别苹果果实。利用量子遗传算法对模糊神... 针对田间苹果采摘机器人视觉系统中彩色图像边界像素的模糊性和不确定性影响苹果果实识别精度和速度问题,提出了一种将量子遗传算法的全局搜索能力和模糊推理神经网络的自适应性相结合的算法来识别苹果果实。利用量子遗传算法对模糊神经网络的可调整参数初始值进行了全局优化,加快了网络学习速度,避免了传统BP误差反向传播学习算法易陷入局部极小值、迭代次数多等弊端。实验表明:该识别模型高速且稳定,鲁棒性好,对于果实本身颜色不均匀样本正确识别率为100%,对自然光照引起颜色不均匀样本正确识别率为96.86%,对邻接图像正确识别率为94.29%,对重叠图像正确识别率为92.31%。 展开更多
关键词 苹果 量子遗传算法 模糊神经网络 颜色空间
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基于遗传模糊神经网络的植物病斑区域图像分割模型 被引量:27
13
作者 关海鸥 许少华 谭峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期163-167,共5页
针对植物病斑区域图像边界的模糊性和不确定性因素,利用模糊逻辑的推理规则和神经网络的自适应性,提出全规则的自适应模糊神经网络模型作为植物病叶图像像素归属的决策系统,并利用遗传算法对系统的可调整参数初始值进行全局优化,提高了... 针对植物病斑区域图像边界的模糊性和不确定性因素,利用模糊逻辑的推理规则和神经网络的自适应性,提出全规则的自适应模糊神经网络模型作为植物病叶图像像素归属的决策系统,并利用遗传算法对系统的可调整参数初始值进行全局优化,提高了网络训练速度,避免了传统BP算法的局部最小值。通过对马铃薯早疫病病斑图像分割的实验表明,该模型速度快且稳定,精度高且鲁棒性好,简单易于实现。 展开更多
关键词 植物病害 遗传算法 模糊神经网络 病斑图像
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基于3G和H.264技术的无线视频监控系统 被引量:26
14
作者 任守华 王胜华 +1 位作者 刘士雷 蒋习旺 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第4期1554-1556,1559,共4页
针对网络视频监控设备的实际应用需求,融合视频压缩、嵌入式系统和无线通信等相关技术,设计实现了基于3G技术的H.264无线视频监控系统。该监控系统实现了视频数据的采集、压缩与网络传输以及编解码等功能。由于H.264标准中码率控制策略... 针对网络视频监控设备的实际应用需求,融合视频压缩、嵌入式系统和无线通信等相关技术,设计实现了基于3G技术的H.264无线视频监控系统。该监控系统实现了视频数据的采集、压缩与网络传输以及编解码等功能。由于H.264标准中码率控制策略过于强调通用性而没有考虑无线网络的误码率高、抖动性大以及嵌入式终端的处理能力有限的因素,本系统在实现了H.264标准中码率控制策略的基础上进行了优化。实验表明,在码率没有明显增加的情况下,图像PSNR值有所提高,从而较好地实现了码率控制效果。 展开更多
关键词 3G H.264 视频监控系统 码率控制
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密闭式猪舍多环境因子调控系统设计及调控策略 被引量:27
15
作者 谢秋菊 苏中滨 +1 位作者 Ji-Qin Ni 郑萍 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期163-170,共8页
大多数猪舍环境调控是建立在传统控制方法基础上的单一环境变量控制系统,难以对具有多个变量的系统建立精确的数值模型。该文基于模糊控制理论,以温度偏差和温度偏差变化率作为输入量,以通风模式和加热模式为输出控制量建立温度控制器;... 大多数猪舍环境调控是建立在传统控制方法基础上的单一环境变量控制系统,难以对具有多个变量的系统建立精确的数值模型。该文基于模糊控制理论,以温度偏差和温度偏差变化率作为输入量,以通风模式和加热模式为输出控制量建立温度控制器;以相对湿度偏差和氨气浓度偏差为输入量,以通风模式为输出控制量建立通风控制器;并对不同季节多环境因子进行模糊化及逻辑推理,生成不同季节的调控策略及规则,建立2个具有双输入变量的非线性控制系统,加入动态补偿控制,优化猪舍环境调控系统。该文以在美国普渡大学环境研究猪舍监测所得的数据对建立的方法进行了模拟验证。结果表明,舍内温度与设定值最大相对误差为5%,实现了舍内温度稳定控制;舍内相对湿度与设定值最大相对误差为6.3%,充分满足湿度控制要求;猪舍氨气浓度变化范围为2.0~3.7 mg/m^3,远远小于设定值9.1 mg/m^3。因此,该文提出的猪舍多环境因子模糊控制系统及策略,能够很好地满足猪舍环境控制要求,为解决寒冷冬季猪舍温度与通风调控提供可行的思路。 展开更多
关键词 温度 环境控制 湿度 调控策略 模糊控制 密闭式猪舍 多环境因子
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基于遗传算法的电液变量施肥控制系统PID参数优化 被引量:25
16
作者 梁春英 吕鹏 +1 位作者 纪建伟 王熙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期89-93,88,共6页
针对阀控液压马达变量施肥系统PID控制算法,参数整定过程复杂、经验性强、工作量大的不足,提出了基于遗传算法整定PID的方法。利用变量施肥系统仿真模型,研究遗传算法整定PID与临界比例度法整定PID方波响应曲线,表明遗传算法PID控制器... 针对阀控液压马达变量施肥系统PID控制算法,参数整定过程复杂、经验性强、工作量大的不足,提出了基于遗传算法整定PID的方法。利用变量施肥系统仿真模型,研究遗传算法整定PID与临界比例度法整定PID方波响应曲线,表明遗传算法PID控制器响应速度快、超调量小、调节时间短。在变量施肥试验台上进行系统稳态性能试验,结果表明:遗传算法PID参数系统稳态跟踪误差小,调速范围跟踪线性度好。遗传算法PID精简了参数整定过程,优化了参数整定结果。 展开更多
关键词 变量施肥 遗传算法 控制系统 参数优化
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基于三层C/S结构教务管理系统的开发 被引量:12
17
作者 邰建华 纪玉玲 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第3期429-432,共4页
 C S结构,尤其是三层C S结构在局域网中得到了广泛的应用,本文主要了阐述了三层C S结构的优点,即它的可重用性和可维护性,并讨论如何利用三层C S结构和VB.NET来开发教务管理系统.
关键词 三层C/S结构 教务管理系统
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基于Unity3D的电动机虚拟仿真展示平台设计 被引量:26
18
作者 刘金明 马铁民 王娜 《黑龙江八一农垦大学学报》 2014年第3期66-68,78,共4页
针对电动机产品在销售展示、使用培训、工作原理学习等方面的需求,基于Unity3D游戏开发引擎,设计并实现了电动机虚拟仿真展示Web平台,对电动机的结构、拆装和工作原理进行在线展示。该平台使用C#脚本语言开发交互程序,通过HTML树形结构... 针对电动机产品在销售展示、使用培训、工作原理学习等方面的需求,基于Unity3D游戏开发引擎,设计并实现了电动机虚拟仿真展示Web平台,对电动机的结构、拆装和工作原理进行在线展示。该平台使用C#脚本语言开发交互程序,通过HTML树形结构与Unity3D虚拟环境的交互实现了虚拟场景中模型的加载和零部件的显示隐藏,其交互性强,动态展示效果好。 展开更多
关键词 电动机 虚拟仿真展示 三维交互
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土壤含水量预报现状综述 被引量:25
19
作者 许秀英 衣淑娟 黄操军 《农机化研究》 北大核心 2013年第7期11-15,共5页
土壤含水量是土壤自身组成物质之一,是农作物生长发育的基本条件,也是田间节水灌溉的技术基础。精确预报土壤含水量的变化,对适时调节灌溉额度,保证作物优质生长具有重要意义。为此,对国内外关于土壤墒情预测研究的一些理论模型进行了总... 土壤含水量是土壤自身组成物质之一,是农作物生长发育的基本条件,也是田间节水灌溉的技术基础。精确预报土壤含水量的变化,对适时调节灌溉额度,保证作物优质生长具有重要意义。为此,对国内外关于土壤墒情预测研究的一些理论模型进行了总结,重点阐述了现有土壤墒情预测采用的主要类型和基本原理、各自适用的条件以及各模型应用的不足,并指出了土壤墒情预报研究的发展趋势。 展开更多
关键词 墒情 预测模型 支持向量机 遥感监测
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玉米种子活力近红外光谱智能检测方法研究 被引量:22
20
作者 杨冬风 尹淑欣 +1 位作者 姜丽 高树仁 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期957-961,共5页
为了实现玉米种子活力的快速无损检测,提出利用近红外光谱和BP神经网络来建立玉米种子活力智能检测模型。首先通过人工老化将样本按老化程度分为3种级别,采集样本的近红外光谱。分别通过卷积平滑(S-G)和多元散射校正(MSC)及二者组合的... 为了实现玉米种子活力的快速无损检测,提出利用近红外光谱和BP神经网络来建立玉米种子活力智能检测模型。首先通过人工老化将样本按老化程度分为3种级别,采集样本的近红外光谱。分别通过卷积平滑(S-G)和多元散射校正(MSC)及二者组合的方法消除光谱噪声和去除奇异光谱。然后分别用主成分分析(PCA)和离散多带小波变换(DWT)提取光谱特征,作为BP神经网络的输入。依据预处理及特征提取的不同构建出6种BP神经网络种子活力检测模型。试验结果表明,组合预处理方法与主成分分析特征提取结合构建的模型最优,其识别的准确率为95.0%,平均识别时间为26.25ms。研究结果为玉米种子活力的快速无损检测提供了理论依据和实用方法。 展开更多
关键词 近红外光谱 主成分分析 离散小波变换 BP神经网络 玉米 种子活力
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