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菠萝机械化采摘技术与装备研究进展及发展趋势

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农机化研究 2024年

作者：陈志轩王宏轩李海亮于珍珍汪春黑龙江八一农垦大学中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/农业农村部热带果树生物学重点实验室河南农业大学机电工程学院

菠萝是一种重要的热带水果,其采摘工作属于劳动密集型,故采摘机械化已成为菠萝种植业的重要研究方向之一。为此,基于传统菠萝采摘方法和机械化采摘的优点和局限性,概述了国内外菠萝采摘机械化的研究进展和应用现状。目前,菠萝采摘机械... 详细信息

菠萝是一种重要的热带水果,其采摘工作属于劳动密集型,故采摘机械化已成为菠萝种植业的重要研究方向之一。为此,基于传统菠萝采摘方法和机械化采摘的优点和局限性,概述了国内外菠萝采摘机械化的研究进展和应用现状。目前,菠萝采摘机械化技术主要包括果实检测识别、定位和末端执行器设计等,这些技术在采摘效率、采摘质量等方面都取得了显著的提升,但也存在一定的问题,如效率低、识别率低、损伤率高和成本高等。随着人工智能、机器视觉和机器学习等技术的发展,未来菠萝采摘机械的设计将更加注重实用性和经济性,以适应不同菠萝种植地区和采摘需求。其中,菠萝采摘机械的感知能力、定位精度和动作控制将是关键研究方向。

关键词：菠萝采摘机械化识别定位末端执行器研究进展发展趋势

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《尚书表注》版本研究

印刷文化（中英文） 2024年第1期 120-130页

作者：陈志轩北京大学中国语言文学系

本文从目录著录、版本调研、现代书籍出版的角度入手,通过梳理金履祥《尚书表注》(以下简称《表注》)的版本源流系统,调查其书的传世本,确定其流传情况和与现代版本的关系。经过梳理发现《表注》存藏情况基本如《中国古籍总目》所录,历... 详细信息

本文从目录著录、版本调研、现代书籍出版的角度入手,通过梳理金履祥《尚书表注》(以下简称《表注》)的版本源流系统,调查其书的传世本,确定其流传情况和与现代版本的关系。经过梳理发现《表注》存藏情况基本如《中国古籍总目》所录,历代目录所著录的《表注》十二卷本,应该是古人的误解,《表注》应该仅有一卷本、二卷本和四卷本。此外,20世纪《表注》的出版主要使用影印方式,而21世纪后主要使用点校整理方式。

关键词：《尚书表注》金履祥经学文献出版研究

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差速梳齿式菠萝采收机的设计及试验研究

农机化研究 2024年第9期46卷 115-120,127页

作者：王宏轩陈志轩张秀梅孙海天邹华芬于珍珍汪春李海亮中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/国家重要热带作物工程技术研究中心菠萝研究分中心广东湛江524091 黑龙江八一农垦大学黑龙江大庆163319

目前,我国菠萝采收主要依靠人工完成,劳动强度大,工作效率低。针对这一问题,基于仿生学原理创新设计了一种差速梳齿式菠萝采收机。首先,针对“巴厘”品种的菠萝进行种植模式与物理性状分析;其次,通过三维软件建模完成差速梳齿式菠萝采... 详细信息

目前,我国菠萝采收主要依靠人工完成,劳动强度大,工作效率低。针对这一问题,基于仿生学原理创新设计了一种差速梳齿式菠萝采收机。首先,针对“巴厘”品种的菠萝进行种植模式与物理性状分析;其次,通过三维软件建模完成差速梳齿式菠萝采收机的设计,确定采摘方式主要为旋转梳齿与固定梳齿差速配合完成菠萝采摘;最后,结合理论分析试制了差速梳齿式菠萝采收机样机,并开展了田间试验。选取机器行进速度、梳齿转速和梳齿数量为影响因素,以菠萝采摘率为评价指标进行田间试验,结果表明:当机器行进速度为2m/s、梳齿转速为15r/min、梳齿数量为6个时,菠萝采摘率最高为85.4%。研究结果可为提升我国菠萝生产机械化进程、减轻菠萝采收劳动强度和提高菠萝产业经济提供技术参考与借鉴。

关键词：菠萝采收机梳齿式差速采摘

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基于LDBP的色散和光纤非线性损伤补偿

光通信研究 2024年第4期 33-37页

作者：陈志轩蔡炬张洪波张敏蒙建宇张倩武成都信息工程大学通信工程学院成都610225 四川大学成都610065 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室上海200072

【目的】在长距离光通信系统中,由于克尔非线性、色散和放大自发辐射噪声之间的相互作用,使用传统的数字信号处理(DSP)来补偿光纤非线性损伤十分困难。机器学习算法可以用于在传统DSP的基础上对信号进行进一步处理,以缓解光纤非线性损... 详细信息

【目的】在长距离光通信系统中,由于克尔非线性、色散和放大自发辐射噪声之间的相互作用,使用传统的数字信号处理(DSP)来补偿光纤非线性损伤十分困难。机器学习算法可以用于在传统DSP的基础上对信号进行进一步处理,以缓解光纤非线性损伤并提高长距离光纤传输系统的性能。【方法】为了更好地补偿光纤传输中色散和非线性损伤,文章将传统的数字反向传播(DBP)算法和深度神经网络(DNN)相结合,将DBP中的线性步长和非线性步长作为一个神经元,即将线性步长看作DNN的权重矩阵,非线性步长看作激活函数,并将DSP作为DNN的静态层,提出了一种基于DNN的自学习DBP(LDBP)算法。【结果】为了验证文章所提算法的可行性,在单通道偏振复用16阶正交幅度调制(QAM)的光传输系统中进行了仿真。综合数值仿真结果表明,与线性均衡相比较,每跨一步的LDBP算法将最佳发射功率从-2 dBm提高至1 dBm。同时,与相同计算复杂度的DBP算法相比,LDBP算法在1200 km的传输距离下,信噪比(SNR)提高了0.82 dB。此外,与线性均衡和相同计算复杂度的DBP算法相比,LDBP算法所对应传输系统的SNR随着传输距离的增加,下降速度更加缓慢,并且该算法可以在无需预知链路参数的情况下工作,具有普适性和鲁棒性。【结论】文章所提LDBP算法与传统DBP算法相比,更加适用于实际的长距离相干光通信系统。

关键词：色散补偿非线性损伤补偿深度神经网络自学习数字反向传播

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2株芽孢杆菌发酵产物的羊肉防腐保鲜作用

食品科技 2024年第4期49卷 150-155页

作者：沈艺凡陈志轩徐思雨向刘为成意如孙会刚徐州工程学院食品与生物工程学院江苏徐州221018

为获得新型绿色安全的羊肉生物防腐剂,采用牛津杯法从实验室保存的芽孢杆菌中筛选出2株对4株羊肉腐败菌都有良好抑制作用的芽孢杆菌。通过菌落特征观察和16S rDNA序列分析并构建系统发育树,初步鉴定2株菌均为枯草芽孢杆菌,分别命名为RG-... 详细信息

为获得新型绿色安全的羊肉生物防腐剂,采用牛津杯法从实验室保存的芽孢杆菌中筛选出2株对4株羊肉腐败菌都有良好抑制作用的芽孢杆菌。通过菌落特征观察和16S rDNA序列分析并构建系统发育树,初步鉴定2株菌均为枯草芽孢杆菌,分别命名为RG-3和SH-7。分别采用LB和Landy培养基对2株菌进行发酵,确定SH-7菌株采用Landy培养基获得的活性物质抑菌活性较好,RG-3菌株采用LB培养基发酵抑菌活性较好。为进一步验证其防腐保鲜效果,用枯草芽孢杆菌发酵提取物处理羊肉后,采用微生物菌落计数、感官评定、pH值检测、球蛋白沉淀实验4种方法检测其防腐保鲜效果,结果显示,用2株菌发酵提取物处理过的羊肉和对照相比,处理后的羊肉腐败菌落数明显较少,感官评分较高,pH值变化缓和,球蛋白试验中沉淀较少。研究表明2株枯草芽孢杆菌发酵提取物对羊肉的防腐保鲜具有较好效果,该结果为开发新型的生物防腐剂并应用于羊肉的防腐保鲜提供了新的资源。

关键词：枯草芽孢杆菌低温羊肉抑菌活性防腐保鲜

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选择典型水沙年的模糊聚类方法

泥沙研究 1992年第2期18卷 42-48页

作者：张小峰陈志轩武汉水利电力学院水利水电科学研究院

本文应用模糊聚类方法讨论了需同时考虑水、沙两过程代表性的典型水沙年选择问题.对需考虑流量分级问题,提出了两级模糊聚类方法.给出了算例,计算表明结果是合理的.

关键词：河床泥沙水沙年模糊聚类

多跳工业无线网络免同步确定性数据传输机制研究

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多跳工业无线网络免同步确定性数据传输机制研究

作者：陈志轩浙江理工大学

学位级别：硕士

随着信息化技术在工业上的应用和发展,工业物联网应运而生,它对传统工业的产业链进行升级,全面完善产品从生产、库存、运输和销售等过程的自动化和智能化。工业无线网络由于其基础性和灵活性,得到了广泛的应用,从而推动了工业4.0的进一... 详细信息

随着信息化技术在工业上的应用和发展,工业物联网应运而生,它对传统工业的产业链进行升级,全面完善产品从生产、库存、运输和销售等过程的自动化和智能化。工业无线网络由于其基础性和灵活性,得到了广泛的应用,从而推动了工业4.0的进一步发展。然而,随着工业无线网络应用场景的多样化与应用环境的复杂化,工业无线网络由之前支持的软实时应用向硬实时应用和高采样率的控制应用转变,给工业无线网络的适配提出了各方面的挑战。本文首先对工业无线网络通信协议和调度算法进行了综述,提出了一种在不需要考虑同步节点本地时钟的情况下,能够保证消息可靠传输和确定延迟的免同步调度策略,同时还研究了该策略在分布式的多跳工业无线网络中的应用,最后通过仿真实验证明了分布式免同步确定性保证机制的可行性。本文的主要研究工作包括:1.针对集中式的网络架构控制节点失效影响系统的稳定运行,现有的保证网络通信实时性的算法都基于时钟同步的问题,提出了一种免同步调度策略,在单跳网络中节点通过周期内冗余的发送数据包,确保所有节点在任意周期都存在无冲突的发送时隙,不需要考虑同步节点本地时钟,保证了确定的通信延迟和可靠的数据传输。2.考虑到在单跳网络中免同步调度策略受到节点个数和节点通信距离等多方面的制约,无法广泛应用于节点数目要求较多的工业无线网络场景中,因此,需要设置路由节点依靠中继转发的方式对网络进行扩展。本文将该问题建模为连通图的顶点着色问题,利用图划分算法规划拓扑模型和划分子网,利用图染色算法为每个节点分配对应的调度模式,将所有子网的节点个数限制在预先设定的范围内,从而将子网内节点的通信问题归约为单跳网络的数据传输问题。在子网间存在干扰的情况下,改变图染色算法的着色分配策略,从而有效地提高了数据传输的可靠性。通过服务质量区分普通非实时流量和紧急实时流量以确保数据流的及时转发,保证确定的端到端传输延迟。3.利用Contiki软件仿真平台对本文在多跳工业无线网络中实现的分布式免同步确定性保证机制进行验证,在汇聚数据流通信方面,加入ACK应答机制减小了传输延迟,并且利用优先级队列实现了事件触发流的实时转发和周期性数据流传输的确定性时延,在分发数据流通信方面,通过入队前对比最新入队的数据包避免了重复入队和冗余发送,保证了确定的通信延迟和可靠的数据传输。

关键词：工业无线网络免同步调度多跳网络确定性汇聚与分发

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基于WebFOCUS平台的报表设计与实现

基于WebFOCUS平台的报表设计与实现

作者：陈志轩北京邮电大学

学位级别：硕士

伴随着数据挖掘与数据仓库技术的迅猛发展,商业智能平台的发展发生了巨大的变化,企业的记账方式从纸质记账方式演变为计算机office电子帐记录再到现在的众多智能化商业平台。从简单的账务数据到现在的实时数据更新、离线报表、3D化报表... 详细信息

伴随着数据挖掘与数据仓库技术的迅猛发展,商业智能平台的发展发生了巨大的变化,企业的记账方式从纸质记账方式演变为计算机office电子帐记录再到现在的众多智能化商业平台。从简单的账务数据到现在的实时数据更新、离线报表、3D化报表、报表的图文结合、未来数据的分析等功能的出现,带领企业进入商业智能时代。美国商业智能公司information builders设计并推出了WebFOCUS商业智能平台。作为现代商业智能领域中的佼佼者,WebFOCUS平台有能与世界现有大型厂商竞争的实力和发展前景。本项目是基于WebFOCUS平台的对企业使用报表的设计,包含了适应众多企业要求的普通报表的设计以及适应特殊要求的中国式报表的设计。普通报表的设计中包含了：累计的实现,当期同比、环比设计,图形化等。中国式报表的设计则是根据中国企业的特殊需要进行了根据需求的特殊设计。首先,本文对WebFOCUS的背景与现在企业的商业智能化状况进行了简单的介绍和对比。对这个开发平台的环境和开发语言进行了分析介绍。介绍了WebFOCUS平台的体系结构、功能结构情况。对本文设计与实现过程中用到的相关技术进行了介绍。其次,本文对基于WebFOCUS平台的报表的功能进行了需求分析与设计,包含了可行性分析,以及各个功能部分的需求分析与技术分析。在本文设计部分,先对整体结构进行了介绍,然后对各个部分进行了结构介绍。再次,本文对基于WebFOCUS平台的报表设计进行了具体实现,在实现完成后进行了简单运行测试。最后,对于本文中做的工作进行了总结归纳,并对未来工作进行了展望。

关键词：商业智能 WebFOCUS 报表

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表情不变的三维人脸识别

表情不变的三维人脸识别

作者：陈志轩南京航空航天大学

学位级别：硕士

人脸识别技术作为计算机视觉领域的一个热门课题,近年来得到飞速发展,已逐渐渗透进人们的生活中,在安防、商业等领域发挥着巨大的作用。二维人脸识别由于信息有限,难以克服姿态,光照等变化的影响,识别率很难进一步提升。因此,三维人脸... 详细信息

人脸识别技术作为计算机视觉领域的一个热门课题,近年来得到飞速发展,已逐渐渗透进人们的生活中,在安防、商业等领域发挥着巨大的作用。二维人脸识别由于信息有限,难以克服姿态,光照等变化的影响,识别率很难进一步提升。因此,三维人脸识别技术走进学者们的视野,相对于传统二维人脸识别,三维人脸识别理论上可以利用形状信息解决光照和姿态的问题。但表情变化通常导致三维人脸的类内间距大于类间间距,因此表情问题依然是三维人脸识别中亟需解决的热点问题。针对上述问题,本文研究了表情不变的三维人脸识别算法,从预处理,特征提取,匹配识别等步骤入手,设计三维人脸识别算法。本文主要内容如下:首先,对三维人脸库进行预处理。对样本库中的原始三维模型,通过插值的方法完成缺失数据的补全,通过滤波完成三维人脸表面的平滑去噪工作。采用主成分分析法,提取三维人脸点云模型的主轴,将所有三维人脸进行人脸对齐。经上述操作,完成三维人脸的标准化工作。接着,提出一种鲁棒的三维人脸特征模型。对所有中性表情人脸求取平均脸,在平均人脸上,以鼻尖点为基点构建测地线环,在环上根据先验知识选择对表情不敏感的特征点,同时特征点之间的拓扑关系也由此确定。以基点与各个特征点之间的测地线距离为标准,自动确定样本库内所有三维人脸的特征点模型。在此特征点模型上,利用Gabor小波提取特征点邻域特征,丰富特征点信息。同时,考虑到表情变化时,特征点之间的测地线距离相对鲁棒,本文采用快速行进法对测地线距离进行近似计算,在不影响识别精度的情况下,提高计算速度。至此,对三维人脸生成鲁棒的特征模型描述。最后,对上述提取的特征,进行基于弹性模型的匹配以及基于卷积神经网络的匹配。一方面,对三维人脸模型的特征点邻域特征以及边特征分别进行相似性度量,通过余弦距离和欧式距离分别度量不同人脸间特征点与边的相似度,完成基于弹性模型的三维人脸识别。另一方面,将上述特征进行融合,经过数据预处理后作为卷积神经网络的输入,通过训练调整学习率、批训练量、迭代周期等参数得到合适的网络模型,从而完成卷积神经网络下的三维人脸识别。上述两种算法分别在对应的三维人脸表情库上进行实验,结果表明,本文提出的三维人脸算法对大部分表情变化有着良好的鲁棒性,在表情人脸库上可以取得较高的识别率,且算法可行性高,对预处理工作的要求较低。

关键词：三维人脸识别表情不变特征模型弹性模型卷积神经网络