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遮挡条件下的多视角甜椒果实点云重构方法

农业机械学报 2024年

作者：王昱易振峰谭文超郭金菊周星星赵俊宏广东省农业科学院设施农业研究所华南农业大学工程学院

为进行表型原位自动化测量，实现甜椒数字化育种和管理，本文针对原位果实表型测量中的目标遮挡问题，提出一种多视角甜椒果实点云的三维重构方法。通过虚拟叶片的方法，创建增强数据集，建立基于YOLO v5算法的甜椒果实识别模型，实现... 详细信息

为进行表型原位自动化测量，实现甜椒数字化育种和管理，本文针对原位果实表型测量中的目标遮挡问题，提出一种多视角甜椒果实点云的三维重构方法。通过虚拟叶片的方法，创建增强数据集，建立基于YOLO v5算法的甜椒果实识别模型，实现对不同遮挡程度的果实识别，同时，构建考虑果实位置与遮挡程度的果实表型采集算法，实现多视角的果实三维数据采集。最后，配准甜椒果实三维点云，提取甜椒表型参数，并通过大棚甜椒果实表型，对点云重构方法的有效性进行验证。相较手动测量数据，果实的果宽平均相对误差为1.72%，果高平均相对误差为1.60%。试验结果表明，本文所提出的甜椒原位表型点云重构方法，可为遮挡条件下的作物表型提供有效的解决思路和可行方法。

关键词：甜椒表型数据增强表型机器人三维重建

考虑机械载荷和热载荷的温室大棚骨架结构轻量化设计

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中国农机化学报 2024年第6期45卷 77-81,112页

作者：凡健易振峰姚兴智谢锦鹏谭文超王昱华南农业大学工程学院广州市510642 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州市510642

为探究温度变化对温室大棚骨架结构安全性的影响,建立考虑机械载荷和热载荷的大棚骨架热弹性结构优化设计模型。以机械载荷和热载荷下结构的最大应力值最小化为目标,以结构的总材料用量为约束,考虑机械载荷与热载荷联合作用下的应力分布... 详细信息

为探究温度变化对温室大棚骨架结构安全性的影响,建立考虑机械载荷和热载荷的大棚骨架热弹性结构优化设计模型。以机械载荷和热载荷下结构的最大应力值最小化为目标,以结构的总材料用量为约束,考虑机械载荷与热载荷联合作用下的应力分布,实现对大棚骨架的连续体结构优化设计,使结构在满足支撑刚度的前提下最大程度缓和结构的应力集中问题。考虑到热应力优化问题中的设计依赖性和中间变量问题,采用密度过滤函数获得清晰的最优拓扑构型。通过两种典型温室大棚骨架优化算例,对比不同温度变化幅度和不同材料用量下优化结构的最大等效应力,结果表明:该模型在相同体积比下结构最大等效应力优化效率最高可达到约15%,同种载荷条件下体积比增加0.1可实现结构最大等效应力优化效果提高近1%。该研究为考虑机械载荷和热载荷的大棚骨架热弹性结构优化设计提供有效的设计方法,对工程应用中的温室大棚骨架结构设计具有指导意义。

关键词：温室结构拓扑优化热弹性结构应力

基于改进YOLO v7-tiny的甜椒畸形果识别算法

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农业机械学报 2023年第11期54卷 236-246页

作者：王昱姚兴智李斌徐赛易振峰赵俊宏华南农业大学工程学院广州510642 岭南现代农业科学与技术广东省实验室广州510600 广东省农业科学院设施农业研究所广州510640

甜椒在生长发育过程中容易产生畸形果,机器代替人工对甜椒畸形果识别和摘除一方面可提高甜椒品质和产量,另一方面可解决当前人工成本过高、效率低下等问题。为实现机器人对甜椒果实的识别,提出了一种基于改进YOLO v7-tiny目标检测模型,... 详细信息

甜椒在生长发育过程中容易产生畸形果,机器代替人工对甜椒畸形果识别和摘除一方面可提高甜椒品质和产量,另一方面可解决当前人工成本过高、效率低下等问题。为实现机器人对甜椒果实的识别,提出了一种基于改进YOLO v7-tiny目标检测模型,用于区分正常生长和畸形生长的甜椒果实。将无参数注意力机制(Parameter-free attention module,SimAM)融合到骨干特征提取网络中,增强模型的特征提取和特征整合能力;用Focal-EIOU(Focal and efficient intersection over union)损失替换原损失函数CIOU(Complete intersection over union),加快模型收敛并降低损失值;使用SiLU激活函数代替原网络中的Leaky ReLU,增强模型的非线性特征提取能力。试验结果表明,改进后的模型整体识别精确度、召回率、平均精度均值(Mean average precision,mAP)mAP0.5、mAP0.5-0.95分别为99.1%、97.8%、98.9%、94.5%,与改进前相比,分别提升5.4、4.7、2.4、10.7个百分点,模型内存占用量为10.6 MB,单幅图像检测时间为4.2 ms。与YOLO v7、Scaled-YOLO v4、YOLOR-CSP等目标检测模型相比,模型在F1值上与YOLO v7相同,相比Scaled-YOLO v4、YOLOR-CSP分别提升0.7、0.2个百分点,在mAP0.5-0.95上分别提升0.6、1.2、0.2个百分点,而内存占用量仅为上述模型的14.2%、10.0%、10.0%。本文所提出的模型实现了小体量而高精度,便于在移动端进行部署,为后续机械化采摘和品质分级提供技术支持。

关键词：甜椒畸形果 YOLO v7-tiny 目标检测机器视觉

土家语“被动标记”再认识——兼论藏缅语被动语义策略

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当代语言学 2024年第2期26卷 228-245页

作者：鲁曼易振马瑜湖南大学外国语学院

现有关于土家语是否存在被动结构的看法有两种,一种认为土家语有被动结构,被动标记为ko^(35)或to^(21),另一种认为土家语没有被动结构。文章从施事降级、受事提升、论元减价等方面,说明土家语不存在被动结构,ko^(35)和to^(21)都不是被... 详细信息

现有关于土家语是否存在被动结构的看法有两种,一种认为土家语有被动结构,被动标记为ko^(35)或to^(21),另一种认为土家语没有被动结构。文章从施事降级、受事提升、论元减价等方面,说明土家语不存在被动结构,ko^(35)和to^(21)都不是被动标记,ko^(35)是施事标记,to^(21)是反身代词,土家语采用反身代词策略实现被动语义功能。本文进一步指出,被动结构在藏缅语十分少见,藏缅语言被动语义功能主要通过以下六种策略来实现:1)施事名词使用泛指第三人称复数或者抽象义名词;2)受事名词标记为定指;3)反身态(或反身代词)或致使态等;4)主语和宾语位置变换;5)迁回式被动(助动词+主动词);6)被动结构。

关键词：被动语义策略被动标记土家语藏缅语

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如何从进化与适应的视角认识无脊椎动物

生物学教学 2024年

作者：曲振峰山东省烟台市高陵中学

无脊椎动物不仅是与人类关系非常密切的生物类群,也是生物多样性的有力体现。“无脊椎动物”一节内容繁多,教学难度大,从进化与适应观的视角来认识无脊椎动物,并从思维逻辑层面加深对各类群主要特征的理解,才能在认识无脊椎动物与人类... 详细信息

无脊椎动物不仅是与人类关系非常密切的生物类群,也是生物多样性的有力体现。“无脊椎动物”一节内容繁多,教学难度大,从进化与适应观的视角来认识无脊椎动物,并从思维逻辑层面加深对各类群主要特征的理解,才能在认识无脊椎动物与人类的关系中升华生命观念,从而加深对生命世界的理解和认识,体现教学的统一性和整体性。

关键词：进化观适应观无脊椎动物

畜禽舍末端废气净化可调孔隙率填料结构设计与试验

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农业工程学报 2023年第19期39卷 195-202页

作者：王昱孙超谭文超易振峰姚兴智谢锦鹏曾志雄曾山华南农业大学工程学院广州510642 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642

集约型畜禽舍末端废气净化广泛采用酸洗喷淋的化学方法去除氨气和固体颗粒物。填料作为酸洗液与废气的反应场所,是影响废气净化效果的关键因素。针对畜禽养殖舍通风管理对废气净化系统净化效率及其产生的压降需求差异,该研究基于点阵结... 详细信息

集约型畜禽舍末端废气净化广泛采用酸洗喷淋的化学方法去除氨气和固体颗粒物。填料作为酸洗液与废气的反应场所,是影响废气净化效果的关键因素。针对畜禽养殖舍通风管理对废气净化系统净化效率及其产生的压降需求差异,该研究基于点阵结构优化方法,通过优化单胞构型研制了孔隙率可调的填料结构,并结合数值仿真和试验,分析了填料结构的孔隙率、压降和比表面积的变化规律及其对氨气和固体颗粒物(PM_(2.5)和PM_(10))净化效果的影响。研究结果表明:当填料结构孔隙率从98.7%降低至91.1%时,压降从2.7 Pa增至35.2 Pa,氨气净化效率从77.4%升高至92.6%,PM_(2.5)和PM_(10)的净化效率分别从69.2%和87.2%升高至90.1%和97.7%。相较于现有净化系统广泛应用的填料(孔隙率90%,压降30 Pa,氨气净化效率85%,悬浮颗粒物净化效率40%~45%),该研究设计的填料结构孔隙率可根据养殖舍通风系统的压降负荷要求在91.1%~98.7%区间内进行调节,且能够满足除氨效率83%~90%、颗粒物净化效率不低于50%的畜禽舍废气净化效率需求,为实现填料孔隙率自动调控提供了理论基础和设计参考。

关键词：填料孔隙率结构优化废气净化畜禽舍

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基于光循环移频环的可重构微波光子滤波器

光子学报 2024年

作者：陈权王光英易振钊曹元冯新焕关柏鸥暨南大学物理与光电工程学院暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信重点实验室

本文基于光循环移频环的频域多载波特性和时间延迟特性构建了一种结构简单、高可重构性的微波光子滤波器。光循环移频环的等间隔时间延迟特性可用于在不同抽头之间引入时间延迟。另外，由于光循环移频环所产生的多个光载波之间的频率差... 详细信息

本文基于光循环移频环的频域多载波特性和时间延迟特性构建了一种结构简单、高可重构性的微波光子滤波器。光循环移频环的等间隔时间延迟特性可用于在不同抽头之间引入时间延迟。另外，由于光循环移频环所产生的多个光载波之间的频率差较大，因而可以避免由于光载波的高相干性所导致的强度干扰，可实现稳定的频谱响应。利用可编程光滤波器对光循环移频环的输出光谱进行整形，可实现不同抽头的筛选和每个抽头权重的调节，从而获得微波光子滤波器抽头数和自由频谱范围的有效调谐。我们在实验中展示了自由频谱范围为3.85 MHz情况下抽头数在2、5、10之间的切换，以及抽头数为2的情况下，自由频谱范围在3.85 MHz、1.925 MHz以及770 kHz之间的切换。通过光谱整形技术，我们实现了微波光子滤波器抽头数和自由频谱范围的可重构。

关键词：微波光子滤波器光循环移频环光频梳抽头数自由频谱范围

山东典型设施大棚土壤微量元素累积特点及风险评估

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生态学杂志 2024年

作者：张佳琪史明易廉梅花曾祥峰大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室沈阳理工大学环境与化学工程学院中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室

明确设施大棚土壤微量元素累积特点及污染风险是进行设施农业土壤风险管控的重要前提。本研究通过测定山东典型设施土壤中铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)总量和各形态含量，采用地积累指数法(Igeo)、风险编码... 详细信息

明确设施大棚土壤微量元素累积特点及污染风险是进行设施农业土壤风险管控的重要前提。本研究通过测定山东典型设施土壤中铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)总量和各形态含量，采用地积累指数法(Igeo)、风险编码法(RAC)和潜在生态危害指数法(PERI)评价土壤微量元素的污染特征，结合正定矩阵因子分解(PMF)模型和健康风险评估模型鉴定微量元素的潜在来源并计算其风险水平。结果表明：研究区域土壤Fe、Mn、Zn、Cu、Cd、Cr全量均呈累积趋势，Cd含量最大值超出土壤污染风险管制值。随种植年限增加，Mn、Zn、Cd和Cr元素有效态含量均呈增加趋势；PMF模型确定研究区域土壤主要受农业源、工业源的影响，贡献率分别为31.49%和24.07%；Igeo、RAC和PERI评价结果显示，土壤Cd、Pb、Cu、Zn全量均有超标，Pb和Zn有效态含量超标，Cd元素单项生态危害指数(Ei)高，综合潜在生态危害指数(RI)均无风险。研究区土壤中微量元素对成人构成非致癌风险和致癌风险的概率分别为36.78%和0.03%，Cr元素是非致癌和致癌风险优先控制元素。

关键词：微量元素连续提取污染评价设施大棚

渝东地区五峰组—龙马溪组沉积环境及有机质主控因素分析——以接龙剖面为例

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沉积学报 2024年第1期42卷 309-323页

作者：王兴田景春林小兵陈威振易定鑫成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610059 成都理工大学沉积地质研究院成都610059 贵州省地震局贵阳550001

【目的】研究渝东地区五峰组—龙马溪组黑色页岩的沉积环境及有机质主控因素。【方法】选取重庆市武隆区接龙剖面开展系统研究,通过实测观察、连续采样及相关地球化学分析,获得了剖面总有机碳(TOC)、主量元素、微量元素垂向变化特征。... 详细信息

【目的】研究渝东地区五峰组—龙马溪组黑色页岩的沉积环境及有机质主控因素。【方法】选取重庆市武隆区接龙剖面开展系统研究,通过实测观察、连续采样及相关地球化学分析,获得了剖面总有机碳(TOC)、主量元素、微量元素垂向变化特征。在此基础上,横向对比QQ1井,探讨研究区五峰组—龙马溪组古环境演化并进行TOC富集因素分析。【结果】Al、Zr、Ti陆源输入指标在五峰组沉积时期供给变化比较大,进入观音桥组沉积时期有所下降,在龙马溪组底部快速提升。V/Cr、V/(V+Ni)氧化还原指标显示,五峰组为缺氧环境、观音桥组为弱氧环境、龙马溪组为还原环境。页岩古生产力指标P/Al值和Ba(xs)含量指示了五峰组—龙马溪组均具有相对高的生产力。其中,龙马溪组最高,五峰组次之。根据TOC与陆源输入指标Al、Zr和古生产力指标P/Al、Ba(xs)及氧化还原指标V/Cr、V(/V+Ni)进行相关性分析,并对比QQ1井,发现渝东地区五峰组—龙马溪组页岩的TOC主控因素为水体的氧化还原性。并且这种氧化还原性受控于水体深度,具体表现为位于沉降中心深水陆棚区的接龙剖面还原性明显高于位于沉降周缘浅水陆棚区的QQ1井,导致接龙剖面TOC明显高于QQ1井。【结论】虽然五峰组—龙马溪组富有机质层段均形成于缺氧环境,但是两组页岩形成的沉积环境却不同。五峰组页岩沉积于流通性极差的强滞留水体环境,而龙马溪组则主要为静海相的缺氧环境。

关键词：五峰组龙马溪组黑色页岩地球化学