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information Processing in Agriculture 2021年第2期8卷 251-269页

作者： Anh Tuan Le liang Wang Yang Wang daoliang li National Innovation Center for Digital Fishery China Agricultural UniversityBeijing 100083China beijing engineering and Technology Research Centre for Internet of Things in Agriculture Beijing 100083China Key Laboratory of agricultural information Acquisition Technology Ministry of AgricultureBeijing 100083China college of information and electrical engineering China Agricultural UniversityBeijing 100083China Department of Electronics Nam Dinh University of Technology EducationNam Dinh 07000Viet Nam

The use of electrical energy for heating and cooling systems to control the temperature in greenhouses will lead to high production and product *** solve this problem,shallow geothermal energy as a local source of energy could be *** this study,a measurement model,the distribution profiles of temperature,and a preliminary assessment of the geothermal potential in the shallow zone at depths of 0.1 m to 3.6 m in Shouguang City,Shandong Province,eastern china were *** measurement results showed that the annual average temperature at depths of 0.1–3.6 m ranged from 13.1℃ to 17.6℃.Preliminary assessment results of the geothermal potential showed that the daily average temperature difference between the air and at depths of 1.5.3.6 m was mainly from 10℃ to 25. during the winter months and between-15. and-5. during the summer ***,the heating systems could operate during January,February,November,and *** May,June,and July,the cooling systems could be ***,the measurement model gave good stability results,and it could be used in combination with the monitoring of the groundwater table,a survey of the thermal conductivity of the soil,climate change studies,which helps reduce unnecessary time and costs.

关键词： Ground temperature profile Geothermal energy Ground heat exchanger Measurement model Shouguang

Investigating Image Enhancement in Pseudo-Foreign Fiber Detection

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Investigating Image Enhancement in Pseudo-Foreign Fiber Dete...

基于改进的鲸鱼优化迭代算法的水下传感器网络节点定位方法

Computer and Computing Technologies in Agriculture V——5.h IFIP TC 5.SIG 5.1 Conference(CCTA 2011) Part Ⅲ

作者： Xin Wang daoliang li Wenzhu Yang college of information and electrical engineering China Agricultural University Computer Network Center China Agricultural University college of Mathematics and Computer Hebei University

The detection of pseudo-foreign fibers in cotton based on AVI(Automatic Visual Inspection) is crucial to improve the accuracy of statistics and classification of foreign *** meet the requirement of textile factories,a new platform is introduced in which cotton bulks are floating with relative high speed of six meters per second,and the throughput of detected lint could be above 20 kg per ***,images captured by the new platform are blurred and not clear enough for post processes such as segmentation,feature extraction,target identification and *** thickness of the moving cotton bulks are not uniform,a part of or the whole object of pseudoforeign fibers are *** image enhancement algorithms should be investigated and *** this paper the characteristics of the images acquired by the new platform are analyzed,and several image enhance algorithms are studied and compared on effectiveness and efficiency,which include Histogram Equalization,Wavelet Based Normalization,Homomorphic Filtering,Single Scale Retinex(SSR),Multiscale Retinex(MSR) and Variational *** indicated that the Variational Retinex has a better performance and should be implemented in on-line pseudo-foreign fibers detection.

关键词： Image enhancement Histogram Equalization Wavelet Based Normalization Homomorphic Filtering Single Scale Retinex Multiscale Retinex Variational Retinex

来源： cnki会议评论

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华南师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期56卷 119-128页

作者：向丹翟晨凯林利彬何登玉王惠华高攀邱海洋广州航海学院信息与通信工程学院广州510725 广东技术师范大学自动化学院广州510665 广州大学机械与电气工程学院广州510006 广东技术师范大学电子信息学院广州510665 广东技术师范大学工业中心广州510665 广州航海学院船舶与海洋工程学院广州510725

针对水下无线传感器网络中锚节点较少、迭代误差大导致节点定位精度低的问题,文章提出了一种基于改进的鲸鱼优化-牛顿迭代的水下三维节点定位算法(Improved Whale Optimization-Newton Iteration,IWONI)。该算法首先使用牛顿迭代算法对... 详细信息

针对水下无线传感器网络中锚节点较少、迭代误差大导致节点定位精度低的问题,文章提出了一种基于改进的鲸鱼优化-牛顿迭代的水下三维节点定位算法(Improved Whale Optimization-Newton Iteration,IWONI)。该算法首先使用牛顿迭代算法对节点距离远近关系建立对应法则,并利用目标位置估计值和修正因子为改进的鲸鱼优化算法提供动态搜索区域;其次,建立以测量误差为权重的适应度函数作为判断基准,采用改进的鲸鱼优化算法进行迭代求解,以获得最优解;最后,利用定位方程得到网络节点位置。为了验证IWONI算法的性能,将IWONI算法与时间差定位算法(TDOA-CHAN、TDOA-Taylor)、测距定位算法(最小二乘法、高斯牛顿迭代法)和牛顿迭代算法进行定位误差、收敛性能和定位成功率对比实验,并验证了节点数量对定位精度的影响。实验结果表明:(1)IWONI算法的定位误差和收敛速度明显优于其他对比算法。(2)IWONI算法在测量噪声大时的定位成功率高达92%,明显优于其他对比算法。(3)在通信半径不变的情况下,选择5.7个传感器节点可以在IWONI算法中实现定位精度与成本开销的平衡。

关键词：水下无线传感器网络三维节点定位鲸鱼优化牛顿迭代算法

基于计算机视觉的鱼类低氧胁迫行为检测与跟踪算法

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农业机械学报 2023年第10期54卷 399-406页

作者：李道亮姜国旗杨建安白羽谢琰王承国中国农业大学国家数字渔业创新中心北京100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 中国农业大学烟台研究院烟台264670

为了能准确检测、跟踪加州鲈鱼因水中溶解氧含量低产生的胁迫行为,本文构建了一种改进的YOLO v5.DeepSORT组合网络算法。在算法方面提出2个改进方案:在原YOLO v5.Backbone和Neck中分别加入2个基于移位窗口的自注意力Swin Transformer... 详细信息

为了能准确检测、跟踪加州鲈鱼因水中溶解氧含量低产生的胁迫行为,本文构建了一种改进的YOLO v5.DeepSORT组合网络算法。在算法方面提出2个改进方案:在原YOLO v5.Backbone和Neck中分别加入2个基于移位窗口的自注意力Swin Transformer模块,提升了网络对目标特征信息的提取能力,以此提升原模型的检测效果;采用Warmup和Cosine Annealing结合的学习率策略,使多目标跟踪算法DeepSORT前期收敛速度更快、更稳定。实验结果表明,在目标检测方面,相对于原YOLO v5.改进的YOLO v5.mAP@0.5.mAP@0.5.0.95.召回率分别提升1.9、1.3、0.8个百分点,在不完全遮挡情况下,改进的算法表现出更好的检测效果。在目标跟踪方面,DeepSORT算法的MOTA、MOTP和IDF1分别提升4.0、0.7、10.7个百分点,并且加州鲈鱼在遮挡前后的ID切换频率得到明显抑制。改进的YOLO v5.DeepSORT跟踪算法更适合于检测、跟踪加州鲈鱼的低氧胁迫行为,能够为加州鲈鱼的养殖提供技术支持。

关键词：加州鲈鱼胁迫行为目标检测多目标跟踪

主成分分析和长短时记忆神经网络预测水产养殖水体溶解氧

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农业工程学报 2018年第17期34卷 183-191页

作者：陈英义程倩倩方晓敏于辉辉李道亮中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业部农业信息获取技术重点实验室北京100083 北京农业物联网工程技术研究中心北京100083

为了提高水产养殖溶解氧预测的精度,提出了基于主成分分析(principal component analysis,PCA)和长短时记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)的水产养殖溶解氧预测模型。首先通过主成分分析提取水产养殖溶解氧的关键影响因子,消... 详细信息

为了提高水产养殖溶解氧预测的精度,提出了基于主成分分析(principal component analysis,PCA)和长短时记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)的水产养殖溶解氧预测模型。首先通过主成分分析提取水产养殖溶解氧的关键影响因子,消除了原始变量之间的相关性,降低了模型输入向量维度;然后,在Tensorflow深度学习框架的基础上建立LSTM神经网络的水产养殖溶解氧预测模型;最后,利用该模型对浙江省淡水水产养殖研究所综合实验基地某池塘溶解氧进行验证。试验结果表明:该模型与BP神经网络等其他浅层模型相比,模型评价指标平均绝对误差、均方根误差和平均绝对误差分别为0.274、0.089和0.147,均优于传统的预测方法;该模型具有良好的预测性能和泛化能力,能够满足水产养殖溶解氧精确预测的实际需要,可以为水产养殖水质精准调控提供参考。

关键词：水产养殖溶解氧预测主成分分析 LSTM神经网络循环神经网络

基于EMD-LSTM的猪舍氨气浓度预测研究

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农业机械学报 2019年第B7期50卷 353-360页

作者：杨亮刘春红郭昱辰邓河李道亮段青玲中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 北京市农业物联网工程技术研究中心北京100083

为提高猪舍氨气浓度预测的精度和效率,提出了基于经验模态分解和长短时记忆神经网络(EMD-LSTM)的猪舍氨气浓度预测模型。首先,将猪舍氨气浓度时间序列数据进行经验模态分解,得到不同时间尺度下的固有模态分量(IMF);然后,对IMF建立LSTM... 详细信息

为提高猪舍氨气浓度预测的精度和效率,提出了基于经验模态分解和长短时记忆神经网络(EMD-LSTM)的猪舍氨气浓度预测模型。首先,将猪舍氨气浓度时间序列数据进行经验模态分解,得到不同时间尺度下的固有模态分量(IMF);然后,对IMF建立LSTM氨气浓度预测模型;最后,将各分量的预测结果相加求和作为猪舍氨气浓度的最终预测值。将本文提出的预测模型应用于江苏省宜兴市实验基地某养猪场的氨气浓度预测中,并与Elman模型、循环神经网络(RNN)模型、LSTM模型和EMD-LSTM模型进行了对比实验,结果表明,基于EMD-LSTM模型的预测精度较高,预测结果与真实值相比较,平均绝对误差、平均绝对百分误差和均方根误差为0.0723mg/m^3、0.625.%和0.0945.g/m^3。

关键词：猪舍氨气浓度经验模态分解长短时记忆神经网络

基于粒子群算法优化光谱指数的甜菜叶片氮含量估测研究

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农业机械学报 2019年第3期50卷 168-178页

作者：田海清张晶张珏吴利斌王迪李斐内蒙古农业大学机电工程学院呼和浩特010018 内蒙古师范大学物理与电子信息学院呼和浩特010022 内蒙古农业大学草原与资源环境学院呼和浩特010019

为对甜菜叶片氮含量进行快速估测,利用高光谱成像仪获取甜菜冠层叶片高光谱图像数据,通过凯氏定氮法测定叶片氮含量。基于精细采样法在全波段范围内构建归一化光谱指数(Normalized difference spectral index,NDSI)和土壤调节光谱指数(S... 详细信息

为对甜菜叶片氮含量进行快速估测,利用高光谱成像仪获取甜菜冠层叶片高光谱图像数据,通过凯氏定氮法测定叶片氮含量。基于精细采样法在全波段范围内构建归一化光谱指数(Normalized difference spectral index,NDSI)和土壤调节光谱指数(Soil-adjusted spectral index,SASI),并提出了基于粒子群算法的植被冠层调节参数L优化方法,探寻任意波段组合下SASI的最佳L值及其变化规律。在筛选出特征光谱指数基础上,开展甜菜叶片氮含量的定量估测和可视化研究。结果表明,各生育期SASI对甜菜冠层叶片氮含量(Canopy leaf nitrogen content,CLNC)的敏感度高于NDSI,尤其在NDSI易发生饱和现象的近红外区域。相比常规光谱指数,叶丛快速生长期基于SASI1(R430. 20,R896. 76)和SASI2(R433. 03,R896. 01)建立的CLNC估测模型预测效果最优,2015.验证集R^2为0. 78,RMSE为2. 48 g/kg,RE为4. 18%;糖分增长期以SASI3(R95.. 09,R946. 11)和SASI4(R760. 37,R803. 48)的建模效果最佳,2015.验证集R^2为0. 67,RMSE为2. 71 g/kg,RE为4. 72%;糖分积累期的最优建模参数为SASI5.R883. 30,R887. 79),2015.模型R^2为0. 72,RMSE为2. 5. g/kg,RE为4. 49%。为直观显示甜菜CLNC在时间和空间尺度上的变化规律,基于上述估测模型计算并生成甜菜CLNC的预测分布图,实现了甜菜CLNC的可视化。研究结果表明,提出的甜菜CLNC估测方法具有可行性,可为及时了解作物长势及营养估测提供技术支持。

关键词：甜菜叶片氮含量高光谱图像粒子群光谱指数

基于改进Landweber算法的ECT图像重建

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传感技术学报 2019年第10期32卷 1522-1526页

作者：严春满穆哲张道亮陆根源西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070 甘肃省智能信息技术与应用工程研究中心兰州730070

电容层析成像(electrical Capacitance Tomography,ECT)系统图像重建算法中,Landweber算法在重建图像质量及实时性方面取得较好的折衷,然而该算法针对不同的流型存在迭代步数差别较大及半收敛等问题。针对上述问题,通过同伦摄动方法推... 详细信息

电容层析成像(electrical Capacitance Tomography,ECT)系统图像重建算法中,Landweber算法在重建图像质量及实时性方面取得较好的折衷,然而该算法针对不同的流型存在迭代步数差别较大及半收敛等问题。针对上述问题,通过同伦摄动方法推导出二阶迭代公式;并针对二阶迭代公式谱半径可能影响算法收敛的问题,通过添加约束因子以获得一种全收敛的改进Landweber算法。实验结果表明,改进算法在相对误差及相关系数上均优于原Landweber算法及其他对比算法,从而验证了改进算法的收敛性及有效性。

关键词：电容层析成像图像重建 Landweber算法同伦摄动