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高光谱成像技术在水果无损检测中的应用

农机化研究 2015年第7期37卷 227-231,235页

作者：刘燕德邓清华东交通大学机电学院光机电技术及应用研究所南昌330013

高光谱成像技术结合了光谱学和成像技术的主要优势,可以同时获得一个样本的空间分布及物理和化学性能,是水果无损检测的发展趋势。为此,主要介绍了高光谱成像原理、装置、数据处理方法,以及国内外水果内外品质无损检测的应用,并对高光... 详细信息

高光谱成像技术结合了光谱学和成像技术的主要优势,可以同时获得一个样本的空间分布及物理和化学性能,是水果无损检测的发展趋势。为此,主要介绍了高光谱成像原理、装置、数据处理方法,以及国内外水果内外品质无损检测的应用,并对高光谱成像技术在水果无损检测中的不足及未来趋势进行了分析。

关键词：高光谱成像技术水果品质无损检测

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基于拉曼光谱技术的氧乐果含量定量分析

中国农机化学报 2014年第1期35卷 88-91,102页

作者：刘燕德叶冰华东交通大学机电学院光机电技术及应用研究所江西南昌330013

利用共焦显微拉曼光谱仪研究了农药氧乐果含量的定量分析方法。以铜和铝作为基底,采集氧乐果溶液的拉曼光谱,并采集喷洒氧乐果溶液的脐橙表皮的拉曼光谱。在对比不同的预处理方法基础上,结合偏最小二乘法(Partial least squares,PLS)建... 详细信息

利用共焦显微拉曼光谱仪研究了农药氧乐果含量的定量分析方法。以铜和铝作为基底,采集氧乐果溶液的拉曼光谱,并采集喷洒氧乐果溶液的脐橙表皮的拉曼光谱。在对比不同的预处理方法基础上,结合偏最小二乘法(Partial least squares,PLS)建立氧乐果溶液的定量模型,并用独立预测样本集对建立的模型进行适应性评价。铜和铝基底氧乐果溶液建模结果的预测相关系数R P分别为0.991,0.992,预测均方根误差RMSEP为0.766%,0.738%。脐橙表皮氧乐果溶液建模结果的预测相关系数R P为0.973,预测均方根误差RMSEP为2.01%。研究表明共焦显微拉曼光谱仪可用于浓度范围在10-3标准氧乐果溶液的定量分析,为水果表面的农药检测提供了一种快速、环保的检测方法。

关键词：氧乐果定量分析共焦显微拉曼光谱仪偏最小二乘法脐橙

便携式近红外水果内部品质检测仪原理及应用进展

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中国农机化学报 2013年第4期34卷 204-209页

作者：刘燕德周延睿华东交通大学机电工程学院江西南昌330013

便携式近红外光谱检测仪具有携带方便、检测速度快、不破坏样品和现场检测等优点,正越来越广泛地应用于水果的产后加工和质量评判中。本文介绍了便携式近红外水果内部品质检测仪的原理及组成,总结了国内外最新研究及应用进展,提出了便... 详细信息

便携式近红外光谱检测仪具有携带方便、检测速度快、不破坏样品和现场检测等优点,正越来越广泛地应用于水果的产后加工和质量评判中。本文介绍了便携式近红外水果内部品质检测仪的原理及组成,总结了国内外最新研究及应用进展,提出了便携式近红外光谱检测仪的发展方向。

关键词：近红外光谱便携式无损检测水果内部品质

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多移动机器人协同模式及其倾翻稳定性研究

中国机械工程 2020年第20期31卷 2472-2485页

作者：谢冬福罗玉峰石志新刘燕德南昌大学机电工程学院南昌330031 华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013

针对山地果园单个移动机器人爬坡能力不足及稳定性差等问题,提出了一种多移动机器人协同操作的方法。在原有六足机器人结构的基础上增加了用于多机协同操作的连接件,得到了用于多机协同操作的机器人单体。将3个六足机器人单体通过协同... 详细信息

针对山地果园单个移动机器人爬坡能力不足及稳定性差等问题,提出了一种多移动机器人协同操作的方法。在原有六足机器人结构的基础上增加了用于多机协同操作的连接件,得到了用于多机协同操作的机器人单体。将3个六足机器人单体通过协同操作得到了3种典型协同模式:串行模式、并行模式、三角模式。最后采用稳定锥法对足式移动机器人系统的单体模式及3种典型协同模式在6种典型地形情况下的静态、动态稳定性分别进行了分析。理论分析及仿真实验结果表明:3种典型协同模式间可进行两两切换;在6种典型地形情况下,通过多机协同操作及协同模式切换的方式可提高足式机器人系统的稳定性。

关键词：多移动机器人足式六足机器人协同模式模式切换倾翻稳定性

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赣南脐橙园土壤全磷和全钾近红外光谱检测

农业工程学报 2013年第18期29卷 156-162页

作者：刘燕德熊松盛吴至境周衍华刘德力华东交通大学机电工程学院南昌330013 江西省兴国县农业和粮食局兴国342400

为建立一种能够同时快速检测土壤全磷和全钾的定量估计模型,该文采用近红外漫反射技术对赣南脐橙果园的土壤进行研究,对56个土样风干、过筛,然后进行光谱采集和化学分析。光谱经过Savitzky-Golay平滑后再用一阶微分变换的方法进行预处理... 详细信息

为建立一种能够同时快速检测土壤全磷和全钾的定量估计模型,该文采用近红外漫反射技术对赣南脐橙果园的土壤进行研究,对56个土样风干、过筛,然后进行光谱采集和化学分析。光谱经过Savitzky-Golay平滑后再用一阶微分变换的方法进行预处理,分别应用偏最小二乘回归(partial least square regress PLS)、主成分回归(principal component regression PCR)和最小二乘支持向量机(least squares support vector machine LS-SVM)3种方法,在4 000~7 500 cm^(-1)波数范围内,建立赣南脐橙果园土壤全磷和全钾快速定量检测模型。结果发现在建立土壤全磷模型时,PLS和PCR的预测模型效果均不理想,但LS-SVM建立的模型较为理想,其预测相关系数(correlation coefficient of prediction R_P)为0.884,预测集均方根误差(the root mean square error of prediction RMSEP)为0.341,预测相对分析误差(residual predictive deviation RPD)为2.59。在建立土壤全钾模型时,PLS、PCR和LS-SVM建立3种模型效果均理想,其中以LS-SVM模型最理想,其预测相关系数(R_P)为0.971,预测集均方根误差(RMSEP)为0.714,预测相对分析误差(RPD)为5.12。研究表明,采用LS-SVM建立的土壤全磷和全钾模型对实现土壤全磷和全钾含量快速检测具有可行性。

关键词：近红外光谱钾磷偏最小二乘回归最小二乘支持向量机

基于高光谱反射和透射融合技术的牛肉糜掺假检测

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农业工程学报 2024年第16期40卷 251-260页

作者：李斌卢英俊刘燕德万霞华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013

为了提高牛肉糜中掺鸡、鸭和猪肉糜的检测精度,该研究利用高光谱反射率(reflentance,R)和透射率(transmittance,T)光谱数据融合方法开展了对牛肉中掺假物的定量检测研究。首先在牛肉中分别加入质量分数为2%~50%浓度间隔为2%的三类掺假物... 详细信息

为了提高牛肉糜中掺鸡、鸭和猪肉糜的检测精度,该研究利用高光谱反射率(reflentance,R)和透射率(transmittance,T)光谱数据融合方法开展了对牛肉中掺假物的定量检测研究。首先在牛肉中分别加入质量分数为2%~50%浓度间隔为2%的三类掺假物(鸡肉、鸭肉和猪肉),采集样本的反射率光谱数据结合支持向量机(support vector machine,SVM)、随机森林(random forest,RF)和长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)算法建立分类模型,将样品分为鸡肉、鸭肉和猪肉掺假牛肉样品和纯牛肉样本(4类)。然后,通过单一的反射和透射率光谱数据建立偏最小二乘模型(partial least squares regression,PLSR)对不同掺假物浓度进行定量分析,通过竞争自适应重加权采样(competitive adaptive reweighted sampling,CARS)、无关变量消除(uninformative variable elimination,UVE)、初级数据融合和中级数据融合方法对模型性能进行优化。基于中级数据融合对掺假物为鸡肉、鸭肉和猪肉的模型预测效果提升最大,相比于单一光谱数据建立的最优模型效果分别提升了3.9%、9.3%和4.5%。对掺假物为鸡肉和鸭肉样本预测效果最好的模型为去趋势化(de trending,DT)预处理后的UVE-PLSR,对应的决定系数(r-squared prediction,R_p~2)和均方根误差(root mean square error,RMSEP)分别为0.984 5和1.865 1、0.986 0和1.771 1,对于掺假物为猪肉样本预测效果最好的模型为RAW-CARS-PLSR,对应的R_p~2和RMSEP为0.975 1和2.366 5。结果表明,高光谱成像技术结合数据融合技术可以有效对牛肉中掺假物含量进行快速且高精度的检测,中级数据融合最大化提升了模型的性能。

关键词：牛肉掺假高光谱数据融合反射率光谱透射率光谱

基于CARS波段筛选的甲醇汽油中甲醇含量中红外光谱检测

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激光与光电子学进展 2019年第23期56卷 274-280页

作者：胡军刘燕德欧阳爱国刘洪量华东交通大学机电与车辆工程学院

利用中红外光谱检测技术对甲醇汽油中的甲醇含量进行检测研究。由于中红外光谱易受外界环境干扰且数据量较大,为减小运算量并提高模型精度,采用无信息变量消除(UVE)法、竞争性自适应重加权取样(CARS)法以及遗传算法(GA算法)等来选择有... 详细信息

利用中红外光谱检测技术对甲醇汽油中的甲醇含量进行检测研究。由于中红外光谱易受外界环境干扰且数据量较大,为减小运算量并提高模型精度,采用无信息变量消除(UVE)法、竞争性自适应重加权取样(CARS)法以及遗传算法(GA算法)等来选择有效光谱波段,再建立对应的偏最小二乘(PLS)模型,最后分别建立PLS、UVEPLS、GA-PLS和CARS-PLS模型,探索最优的甲醇含量检测模型。结果表明:CARS-PLS模型效果最好,预测相关系数和预测均方根误差分别为0.978和1.177。CARS算法是一种有效提取甲醇含量的中红外光谱检测方法,采用中红外光谱检测技术测定甲醇汽油中的甲醇含量是可行的,可以有效简化运算模型,提高模型检测精度。

关键词：光谱学中红外光谱甲醇汽油无信息变量消除竞争性自适应重加权取样遗传算法

基于USB Key的水产品企业监管溯源系统设计与应用

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农业机械学报 2012年第8期43卷 128-133,88页

作者：杨信廷吴滔孙传恒刘燕德周超国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 华东交通大学机电工程学院南昌330013 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083

根据目前水产品监管溯源系统中水产品企业身份认证存在的问题,设计了一种基于USB Key的水产品企业监管溯源系统。首先,分析了几种身份认证技术的方法,重点阐述了其优缺点;然后,设计了USB Key硬件电路关键部分、软件系统以及基于USB Key... 详细信息

根据目前水产品监管溯源系统中水产品企业身份认证存在的问题,设计了一种基于USB Key的水产品企业监管溯源系统。首先,分析了几种身份认证技术的方法,重点阐述了其优缺点;然后,设计了USB Key硬件电路关键部分、软件系统以及基于USB Key认证的水产品企业的认证流程,解决了水产品信息传输的安全性问题;最后,描述了基于USB Key的水产品企业监管模式在江苏省水产品企业认证与监管追溯平台中的应用。研究结果表明,该监管溯源系统便捷安全,稳定可靠,能实现产地准出、市场准入、企业资质认证、政府实时监控的水产品企业监管溯源体系。

关键词：水产品 USB Key 身份认证监管溯源

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风电行星齿轮的低滑动率椭圆摆线齿廓设计

太阳能学报 2020年第12期41卷 229-237页

作者：王均刚王观田刘燕德墨蕊娜华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 华东交通大学理学院南昌330013

提出一种降低齿廓滑动率的椭圆摆线齿轮廓形设计方法,通过建立啮合线与滑动率之间的联系,以滑动率为改善目标,以啮合线为改善途径,根据齿轮啮合原理和平面坐标变换,推导出一种新型椭圆摆线共轭齿廓的数学方程。计算该新型齿廓的滑动率... 详细信息

提出一种降低齿廓滑动率的椭圆摆线齿轮廓形设计方法,通过建立啮合线与滑动率之间的联系,以滑动率为改善目标,以啮合线为改善途径,根据齿轮啮合原理和平面坐标变换,推导出一种新型椭圆摆线共轭齿廓的数学方程。计算该新型齿廓的滑动率表达式,并结合表达式研究其影响因素,指出具有低滑动率的参数组合。通过实例验证该方法的有效性和可行性,结果表明,与圆形摆线齿廓相比,椭圆摆线齿廓的滑动率降低了20%,接触强度提高了3倍。低滑动率的椭圆摆线齿廓具有优良的特性和较高的接触强度。

关键词：齿轮风力发电机行星齿轮低滑动率椭圆啮合线啮合原理