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基于无人机RGB图像的宿根蔗缺苗定位方法

农业机械学报 2024年

作者：李尚平郑创锐文春明李凯华广西民族大学电子信息学院广西高校智慧无人系统与智能装备重点实验室

针对预切种式双芽蔗段横向补种机缺少整体的缺苗数据，导致补种效率不佳等问题，提出了一种基于无人机RGB图像的宿根蔗缺苗定位方法。首先，通过无人机快速采集实际田间宿根蔗幼苗的高分辨图像，将航拍大图（分辨率为5472像素×3648像... 详细信息

针对预切种式双芽蔗段横向补种机缺少整体的缺苗数据，导致补种效率不佳等问题，提出了一种基于无人机RGB图像的宿根蔗缺苗定位方法。首先，通过无人机快速采集实际田间宿根蔗幼苗的高分辨图像，将航拍大图（分辨率为5472像素×3648像素）切分成多幅子图并进行数据增强，从而构建宿根蔗幼苗数据集；其次，在YOLO v5s的基础上引入P2小目标特征层和DyHead模块，提高对幼苗小目标的检测准确性，并在训练过程引入图像加权策略解决样本数量不平衡问题，进一步提高被遮挡幼苗的检测精度；接着，在切片辅助推理框架中引入改进模型的训练权重，在大尺寸田间图像中实现宿根蔗幼苗的检测；最后，构建以改进的DBSCAN聚类算法和PCA拟合算法为核心的作物行识别算法，在作物行线上定位缺苗位置。试验结果表明，改进后的宿根蔗幼苗检测模型在子图上的平均检测精度为96.8%，在大图上的识别准确率和召回率分别为94.5%和91.8%，检测时间为0.32s。基于检测的位置坐标信息利用作物行识别算法实现分垄，作物行聚类准确率达到100%，拟合的作物行中心线角度平均误差为0.2455°，作物行中心线上缺苗位置识别的准确率和召回率分别为91.9%和97.1%，平均定位误差为9.73px。该方法可用于大尺寸复杂田间图像上的宿根蔗智能缺苗定位，为补种作业提供技术支持，对延长宿根年限、提高甘蔗产量具有重要意义。

关键词：宿根蔗幼苗缺苗定位无人机RGB图像 YOLO v5s 作物行识别 DBSCAN

健康与衰退樟子松生长和解剖特征差异及其与气象因子的关系

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生态学杂志 2024年

作者：李雅婧李子静孙守家胡晓创管崇帆高婉婷中国林业科学研究院林业研究所/国家林草局林木培育重点实验室河南黄河小浪底关键带国家野外科学观测研究站

文章分析了健康与衰退樟子松径向生长和解剖特征对气象因子变化响应的差异，以期解析长期干旱对张北防护林生长的影响。结果表明：衰退樟子松树轮宽度（TW）和胸高断面积增量（BAI）与健康樟子松差异均极显著（P<0.01）；除了早材平均... 详细信息

文章分析了健康与衰退樟子松径向生长和解剖特征对气象因子变化响应的差异，以期解析长期干旱对张北防护林生长的影响。结果表明：衰退樟子松树轮宽度（TW）和胸高断面积增量（BAI）与健康樟子松差异均极显著（P<0.01）；除了早材平均管胞面积外，衰退樟子松早材、晚材和全材的管胞数量、总管胞面积和平均管胞面积均显著低于健康树木（P<0.05）。相关分析表明：健康樟子松早材主要受前一年气象因子影响，衰退树木早材则受到前一年和当年气象因子的共同影响，晚材生长和解剖特征则与当年气象因子关系更密切；在年际尺度上，健康樟子松早材和全材的解剖参数与前一年气候因子显著相关，晚材则与当年气象因子显著相关（P<0.05），衰退樟子松仅全材平均管胞面积与饱和水气压差（VPD）有显著相关性，表明衰退樟子松生长和解剖特征对气象因子响应能力下降。量化结果显示：前一年降水和标准化降水蒸散指数（SPEI）对健康樟子松生长相对贡献率较高，而最低温度和温度对衰退树木贡献较高，相对湿度和最高温度对健康樟子松解剖特征贡献较高，VPD和最低温度则对衰退树木贡献率较高。本研究结果可为未来樟子松防护林科学布局和结构优化提供参考。

关键词：樟子松气候变化径向生长木质部木材解剖

基于Inception-LSTM的退火窑辊道系统轴承故障诊断

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噪声与振动控制 2024年第1期44卷 174-180页

作者：周康渠刘田创辛玉谢文南重庆理工大学机械工程学院重庆400054 重庆万盛浮法玻璃有限公司重庆400800

玻璃生产线退火窑辊道系统轴承运行状态显著影响玻璃品质和生产效率,实时监测各轴承运行状态对确保退火窑系统的平稳运行具有重要意义,提出结合Inception模块和长短期神经网络(Long Short-term Memory,LSTM)的迁移诊断方法,对退火窑辊... 详细信息

玻璃生产线退火窑辊道系统轴承运行状态显著影响玻璃品质和生产效率,实时监测各轴承运行状态对确保退火窑系统的平稳运行具有重要意义,提出结合Inception模块和长短期神经网络(Long Short-term Memory,LSTM)的迁移诊断方法,对退火窑辊道系统中的辊道轴承和通轴轴承运行状态进行监测、诊断。首先,使用集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)对轴承信号进行分解和重构降噪,并利用直方均衡化增强重构信号小波时频图的聚集性。然后,针对样本充足的辊道轴承,建立Inception-LSTM网络,提取多尺度特征并学习其中的时间依赖关系,实现状态诊断。再次,针对转速不同且样本量少的通轴轴承,以辊道轴承信号为源域,以通轴轴承信号为目标域,以Inception-LSTM网络为基础,使用多核最大均值差异(Multi-kernel Maximum Mean Discrepancies,MKMMD)减小分布差异,实现故障样本不平衡条件下的跨转速域不变特征提取和迁移诊断。最后,利用实验数据和实测数据验证本算法的有效性,结果表明,该方法能有效诊断出退火窑辊道系统轴承故障,且具有较高的准确率。

关键词：故障诊断辊道轴承通轴轴承样本不平衡跨转速 MK-MMD

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基于反应性水汽高阻隔环烯烃共聚物复合膜的制备和多性能优化

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功能材料 2024年

作者：顾宁刘子萱吴栋创王妍何欢姚俊儒曹杨孙友谊中北大学能源与动力工程学院中北大学材料科学与工程学院山西转型综改示范区合成生物产业投资开发有限公司

针对现有柔性高分子复合膜水汽阻隔性能偏低，且水汽透过率、机械力学强度和光学透过率等多性能难以同时优化的矛盾问题，本文开发了一种新型氧化镁掺杂环烯烃共聚物复合膜（MgO/COC）。探索了MgO含量对复合膜力学性能、热性能、疏水性... 详细信息

针对现有柔性高分子复合膜水汽阻隔性能偏低，且水汽透过率、机械力学强度和光学透过率等多性能难以同时优化的矛盾问题，本文开发了一种新型氧化镁掺杂环烯烃共聚物复合膜（MgO/COC）。探索了MgO含量对复合膜力学性能、热性能、疏水性能以及水蒸气阻隔性能的影响。研究结果表明，MgO在COC复合膜中具有良好的分散性。当1wt%MgO掺杂COC时，接触角达到最高（106.8°），表明MgO/COC复合膜具有良好的疏水特性。复合膜的水蒸气阻隔性能比纯COC膜提高了63.1%，最小水汽透过率达到0.21 g/m2·d，是目前公开报道掺杂型高分子复合膜水汽透过率的最低值。优异的水汽阻隔性能归因于MgO与水汽反应特性形成了氢氧化镁，同时氢氧化镁具有优异水汽阻隔性能。该复合膜双机制水汽阻隔特性为食品包装和医药包装的水汽阻隔设计提供新的思路。

关键词：水汽阻隔 COC 氧化镁复合膜反应型

基于人工智能算法的风光互补发电系统优化设计与实现

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电气技术与经济 2024年第7期 95-97页

作者：晏创广东振森电力设计研究有限公司

风光互补发电作为一种有效利用可再生能源的方式,在实际应用中仍面临诸多技术挑战。本文提出了一种基于人工智能算法的风光互补发电优化系统,涵盖数据采集与预处理、智能算法建模与优化、实时监测与控制以及系统评估与反馈等关键环节。... 详细信息

风光互补发电作为一种有效利用可再生能源的方式,在实际应用中仍面临诸多技术挑战。本文提出了一种基于人工智能算法的风光互补发电优化系统,涵盖数据采集与预处理、智能算法建模与优化、实时监测与控制以及系统评估与反馈等关键环节。通过高保真仿真实验,验证了所提系统在典型风光资源工况下的优越控制性能,大幅提升了发电效率和电能质量,降低了运行成本。与传统控制策略相比,该系统使风光资源利用率提高5%以上,电压和频率合格率达到99%以上,运行成本降低近10%。研究结果为风光互补发电的智能优化运行提供了新思路和新方法。

关键词：风光互补发电人工智能优化实时监控控制新能源并网

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基于GP-PS的分布式加工与装配多级车间调度规则自动设计方法

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机电工程 2024年第9期41卷 1628-1640页

作者：邹杰刘建军曾创锋广东工业大学广东省计算机集成制造重点实验室广东广州510006

分布式加工与装配多级制造系统由多个用于加工零件的作业车间和用于装配产品的一般流水车间组成。动态到达的订单涉及多层产品结构,零件需齐备之后才可装配。该类多级车间的管控涉及订单分配、加工和装配任务调度联合决策问题,其关键在... 详细信息

分布式加工与装配多级制造系统由多个用于加工零件的作业车间和用于装配产品的一般流水车间组成。动态到达的订单涉及多层产品结构,零件需齐备之后才可装配。该类多级车间的管控涉及订单分配、加工和装配任务调度联合决策问题,其关键在于实现两级生产的精准化协同目的。针对分布式加工与装配多级车间调度问题,提出了一种基于GP-PS的分布式加工与装配多级车间调度规则自动设计方法。首先,以最小化订单拖期率为目标,建立了订单分配、加工和装配任务调度联合决策的数学模型;然后,提出了一种改进型遗传规划算法,用以集成进化多级调度规则,设计了一类种群优化机制来避免算法陷入局部收敛,同时嵌入了并行仿真技术,有效减少了训练时间;最后,进行了仿真实验,对改进型遗传算法的性能进行了验证。研究结果表明:人工规则组、标准遗传规划算法及改进型遗传算法得到的订单拖期率分别为6.44%、5.65%、2.67%。基于并行仿真优化的改进型GP算法较数十个优选的人工规则组及标准GP算法生成的最优规则组,能取得更明显的综合性能优势。使用该算法针对DPAMW调度问题自动设计一体化调度的多级规则是可行的、有效的。

关键词：多级制造系统分布式制造系统分布式加工与装配多级车间并行仿真优化的遗传规划算法调度规则遗传规划仿真优化

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上跨铁路隧道施工监测技术研究

四川建材 2024年第4期50卷 98-100页

作者：朱创中交二公局铁路建设有限公司陕西西安710000

在上跨铁路建设过程中,通过对铁路及相应外围地表的变形监测反馈信息,严格对铁路实施全程监控跟踪,以监控数据指导实际建设过程,优化施工流程,确保铁路在建设过程中的稳定性,及时发现危及铁路运营安全的隐患,并能对施工规程进行指导,充... 详细信息

在上跨铁路建设过程中,通过对铁路及相应外围地表的变形监测反馈信息,严格对铁路实施全程监控跟踪,以监控数据指导实际建设过程,优化施工流程,确保铁路在建设过程中的稳定性,及时发现危及铁路运营安全的隐患,并能对施工规程进行指导,充分体现科学的“信息化建设”。以贵金三标郝官大桥上跨成贵高速铁路为例,探讨监测内容及实施过程,取得了良好的施工效果。

关键词：上跨铁路自动化监测

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玉米栽培技术与农业技术推广作用分析

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2024年第7期 0169-0172页

作者：胡向丽史超锋王创业洛阳市伊川县江左镇人民政府河南洛阳471314

玉米是世界上重要的粮食作物之一,对人类的生存和发展至关重要。在全球范围内,玉米栽培技术的不断创新和农业技术的广泛推广对增加粮食产量、提高农民收入、改善农村生活水平具有重要意义。本论文旨在分析玉米栽培技术的作用以及农业技... 详细信息

玉米是世界上重要的粮食作物之一,对人类的生存和发展至关重要。在全球范围内,玉米栽培技术的不断创新和农业技术的广泛推广对增加粮食产量、提高农民收入、改善农村生活水平具有重要意义。本论文旨在分析玉米栽培技术的作用以及农业技术推广在玉米栽培中的作用,探讨二者之间的关系。通过对玉米栽培技术和农业技术推广的系统分析,可以为农业生产提供科学依据,促进农业现代化发展,提升我国农业的综合竞争力。

关键词：玉米栽培技术农业技术推广作用

基于NFBMS创新设计综合模型的上肢康复产品设计研究

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图学学报 2024年

作者：李晓英杨林王星达闫洛创唐毅湖北工业大学工业设计学院

为提升上肢康复训练产品的实用性和合理性，提出功能-行为-结构(FBS)模型拓展，以上肢康复动作特征为出发点，融入用户需求和康复动作构建了基于需求-功能-行为-动作-结构(NFBMS)的上肢康复产品设计模型。通过用户调研建立需求指标评价... 详细信息

为提升上肢康复训练产品的实用性和合理性，提出功能-行为-结构(FBS)模型拓展，以上肢康复动作特征为出发点，融入用户需求和康复动作构建了基于需求-功能-行为-动作-结构(NFBMS)的上肢康复产品设计模型。通过用户调研建立需求指标评价体系，运用熵权法对用户需求进行优先级排序；以NFBMS模型为设计框架开展设计解耦，并结合上肢康复动作，系统分析上肢康复产品概念模型映射过程，对映射结果执行设计结构矩阵(DSM)聚类求解，建立上肢康复产品功构耦合方法，为脑卒中患者设计一款可穿戴的上肢康复设备；使用NX12.0软件进行运动学仿真分析，验证上肢康复产品机构的合理性。研究表明：基于NFBMS模型与运动学仿真相结合的方法提升了上肢康复设备的功能结构，为同类产品的创新设计提供新思路。

关键词：上肢康复产品 FBS拓展模型运动学仿真熵权法 DSM设计结构矩阵