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一种基于深度学习的端到端生菜无损鲜重估测模型建立

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南京农业大学学报 2024年

作者：孙道宗张振宇陈俊聪琚俊张铭桂王卫星刘厚诚华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广东省农情信息监测工程技术研究中心华南农业大学园艺学院广州市农情信息获取与应用重点实验室

[目的] 过去的研究通常将生菜的分类、分割和鲜重估测作为独立的处理步骤，便导致了对特征信息的协同利用不足，从而导致时间成本增加。[方法] 为解决这一问题，论文提出了一种端到端的生菜无损鲜重估测模型——LettuceNet，该模型通过... 详细信息

[目的] 过去的研究通常将生菜的分类、分割和鲜重估测作为独立的处理步骤，便导致了对特征信息的协同利用不足，从而导致时间成本增加。[方法] 为解决这一问题，论文提出了一种端到端的生菜无损鲜重估测模型——LettuceNet，该模型通过分析俯视图像估测生菜鲜重。LettuceNet结合SwinTransformer-Tiny(Swin-T)和UPerNet，有效提取生菜冠层图像的特征。模型设计了基于K-Net的用于语义分割的分割头部网络以及用于鲜重估测的回归头部网络。回归头部网络融合利用Swin-T的特征与分割头部网络的结果，用于生菜的分类和冠层面积统计，使LettuceNet能够同时高效处理语义分割和鲜重估测任务。[结果] 两个数据集的实验表明，LettuceNet语义分割任务中，其平均像素准确度(MPA)分别达到98.01%和98.75%，而平均交并比(MIoU)分别为96.02%和97.63%；在鲜重预测方面，R2分别为0.898和0.919，均方误差(MSE)分别0.865和30.814，平均绝对百分比误差(MAPE)分别为1.894%和18.194%。[结论] 通过输入生菜冠层图像，LettuceNet能够实时且无损地完成生菜的分类、分割与鲜重估测，能够快速地生菜的生长情况进行定量分析，为植物工厂的智能管控提供数据支持。

关键词：生菜无损检测语义分割鲜重估测深度学习

基于Xception与迁移学习的中药饮片图像识别研究

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现代电子技术 2024年第3期47卷 29-33页

作者：张琦区锦锋周华英广东药科大学医药信息工程学院广东广州510006 广东省中医药精准医学大数据工程中心广东广州510006

为实现对常用60种中药饮片图像的精准快速识别,构建13 088张常见中药饮片图像数据集,采用迁移学习的方式,以深度学习算法中Xception卷积神经网络模型为基准,对饮片图像进行训练与识别。模型训练的初始学习率设置为0.01,优化器中设置Nest... 详细信息

为实现对常用60种中药饮片图像的精准快速识别,构建13 088张常见中药饮片图像数据集,采用迁移学习的方式,以深度学习算法中Xception卷积神经网络模型为基准,对饮片图像进行训练与识别。模型训练的初始学习率设置为0.01,优化器中设置Nesterov动量超参数为0.9,训练次数为100轮,得到在训练集上的分类准确率达到100%,验证集准确率为97.42%,测试集准确率为97.26%,最后结合混淆矩阵这一指标对模型的识别能力进行评估分析。该模型与传统依靠提取中药饮片图像特征的机器学习算法相比,分类效果更好,泛化能力更强。

关键词：中药饮片 Xception 迁移学习深度可分离卷积混淆矩阵分类效果

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鹰嘴豆加工副产物豆汁在植物基奶油的应用

现代食品科技 2024年第8期40卷 98-105页

作者：陈家凤朱云希范祖乐陈燕纯詹楚莲秦杰杨颖广东科贸职业学院餐旅学院广东广州510430

由于市面上的动物奶油价格较高并伴随着畜牧业对生态环境的影响,以及氢化植脂奶油对健康危害的问题,奶油需要一种更为健康、安全、经济可行的替代方案。该研究利用鹰嘴豆加工副产物豆汁作为原材料,通过回收煮豆后的剩余豆汁,以豆汁中蛋... 详细信息

由于市面上的动物奶油价格较高并伴随着畜牧业对生态环境的影响,以及氢化植脂奶油对健康危害的问题,奶油需要一种更为健康、安全、经济可行的替代方案。该研究利用鹰嘴豆加工副产物豆汁作为原材料,通过回收煮豆后的剩余豆汁,以豆汁中蛋白含量为标准,浓缩处理至其蛋白含量为2 wt.%。进而考量不同pH值和油含量对所制备的奶油的起泡性、稳定性、微观结构、宏观形貌、粘度和硬度的影响。研究发现,pH值(pH值3.0~8.0)对奶油的起泡性无显著影响,但泡沫稳定性和粘度呈先增加后减小趋势,pH值为4.0时达到最高。而随着油含量增加(0~50 wt.%)起泡性下降,但稳定性明显改善,通过显微镜观察到大量乳滴吸附于气泡表面,稳定了泡沫结构。当pH值为4.0且质量分数为25 wt.%时经发泡的奶油性状最佳,此时发泡性为123.39%(优于动物奶油),室温放置6 h稳定性达100%。该天然植物基奶油的开发可实现鹰嘴豆加工副产物的再利用,替代成本较高的动物奶油以及不利于人体健康的氢化植脂奶油。

关键词：鹰嘴豆加工副产物豆汁泡沫奶油应用

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两种溪黄草转录组的构建及比较分析

种子 2024年第3期43卷 82-89页

作者：黄珊珊钟华方春生余永红宋卉广东食品药品职业学院广州510520

中药溪黄草药用成分复杂多样,有效成分尚不明确,且分子水平相关研究十分薄弱。因此,构建溪黄草转录组数据库,以生物信息学手段进行分析,可为中药溪黄草药物的研究开发利用奠定基础。本研究利用高通量测序平台Illumina构建了两种常用溪... 详细信息

中药溪黄草药用成分复杂多样,有效成分尚不明确,且分子水平相关研究十分薄弱。因此,构建溪黄草转录组数据库,以生物信息学手段进行分析,可为中药溪黄草药物的研究开发利用奠定基础。本研究利用高通量测序平台Illumina构建了两种常用溪黄草基源植物溪黄草和线纹香茶菜的转录组数据库,并进行了比较分析。两种溪黄草分别获得了144650个和103221个Contigs,N50值分别为1400 bp和1516 bp。这些Contigs聚集成107777个和68220个Unigenes,其功能注释分析以鉴定有效药物成分的基因为主。整个转录组数据中分别有14138个和11756个EST-SSR基因序列。本研究不仅快速地解读了溪黄草整体的基因组信息,还为挖掘相关的功能基因、阐明活性成分的生物合成及其调控机制、评估种质资源和发现隐藏的药用部位提供重要的科学依据。

关键词：溪黄草转录组 EST-SSR SSR SNP 分子标记

地形对县域农产品产地土壤硒空间分布的影响分析

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地球与环境 2024年

作者：张金兰郑雪云胡晋陈克海黄秋鑫广东工贸职业技术学院广东省科学院

本文以广东省梅州市五华县作为研究区，调查表层土壤硒含量水平及空间分布情况，选取海拔高度、坡度、坡向、地表起伏度、地表切割深度、地形粗糙度、平面曲率、剖面曲率8个地形因子，辅以地形湿度指数和植被覆盖指数进行定量分析区域... 详细信息

本文以广东省梅州市五华县作为研究区，调查表层土壤硒含量水平及空间分布情况，选取海拔高度、坡度、坡向、地表起伏度、地表切割深度、地形粗糙度、平面曲率、剖面曲率8个地形因子，辅以地形湿度指数和植被覆盖指数进行定量分析区域地形对表层土壤硒含量空间分异的影响机制。结果表明，研究区属典型的亚热带季风气候，湿热条件导致区域内风化作用强烈，母岩风化过程中释放硒沉积在土壤中，从而使得研究区土壤呈现硒富集特征，属天然富硒土壤。表层土壤硒含量空间分布与地形因子存在显著的相关性：在四周海拔较高的山地、丘陵地带，表层土壤硒含量较高；在中北部海拔高度较低的平原地带，表层土壤硒含量较低。一方面，低海拔地区受人类活动影响较大，如农作物的吸收，容易造成土壤硒的流失；另一方面，地形通过地表径流、土壤侵蚀等影响物质的再分配及土壤理化性质，一次或二次的影响土壤硒的迁移与富集。其中，土壤湿度指数、海拔高度、地形粗糙度和坡度对表层土壤硒具有较为显著的影响。相比，坡向和曲率对表层土壤硒的迁移和富集无显著影响。随着海拔的升高、地形陡峭程度和复杂程度提高，土壤侵蚀强度越强，土壤湿度指数越小，pH降低，有效磷含量增加，使得表层土壤硒容易产生富集，当陡峭程度和复杂程度达到一定的时候，土壤硒富集趋势稍有改变。

关键词：土壤硒地形因子空间分布

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基于改进深度学习的光伏电池膜厚预测

组合机床与自动化加工技术 2024年第10期 16-21页

作者：郭建黄颖驹广州城市理工学院机械工程学院

针对光伏电池片PECVD镀膜工艺中，对膜厚的检测成本高、难度大、效率低的问题，在bP神经网络的基础上，提出了一种基于改进深度学习的光伏电池片膜厚预测方法。首先，在图像信息采集阶段，设计色深值搭建色相H和亮度L之间的函数关系；... 详细信息

针对光伏电池片PECVD镀膜工艺中，对膜厚的检测成本高、难度大、效率低的问题，在bP神经网络的基础上，提出了一种基于改进深度学习的光伏电池片膜厚预测方法。首先，在图像信息采集阶段，设计色深值搭建色相H和亮度L之间的函数关系；在数据处理阶段，对图像数据做归一化处理，达到简化计算的作用，提升了模型的性能；在神经网络训练阶段，采用Tanh函数作为激活函数，使优化过程更容易，提高了函数的收敛速度；使用LM算法作为网络的训练函数，能自适应地调整收敛速度，提高训练过程的稳定性，使模型能够更精确地完成回归任务；增加动量项以减少深度学习训练时的振荡趋势，提高模型预测过程的稳定性。实验结果表明，相比于传统的bP神经网络，改进后的模型迭代次数减少了8次，膜厚预测的准确率提高了12.9%,平均误差降低了1.558 nm。最大误差控制在了4 nm以内，满足大部分光伏电池片生产的膜厚检测需求。

关键词：膜厚预测光伏电池片神经网络深度学习色深值

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水性饰面型防火涂料的制备及其耐火性能研究

电镀与涂饰 2024年第2期43卷 116-122页

作者：袁忠大张小锋广州民航职业技术学院飞机维修工程学院广东广州510403 广东省科学院新材料研究所广东广州510650

[目的]配方对防火涂料的性能有很大影响。[方法]以苯丙乳液和硅溶胶作为基料,聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺作为阻燃体系,二氧化钛作为颜填料,六偏磷酸钠作为分散剂,磷酸三丁酯作为消泡剂,羧甲基纤维素作为增稠剂,研制了一种适用于钢结... 详细信息

[目的]配方对防火涂料的性能有很大影响。[方法]以苯丙乳液和硅溶胶作为基料,聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺作为阻燃体系,二氧化钛作为颜填料,六偏磷酸钠作为分散剂,磷酸三丁酯作为消泡剂,羧甲基纤维素作为增稠剂,研制了一种适用于钢结构的水性饰面型复合膨胀防火涂料。利用模拟大板燃烧试验考察了各组分的质量分数对涂料性能的影响,并采用扫描电镜(SEM)对防火涂层燃烧后的微观结构进行表征。[结果]最佳配方为:苯丙乳液20.0%,硅溶胶4.0%,聚磷酸铵27.0%,季戊四醇22.0%,三聚氰胺21.0%,颜填料4.0%,助剂2.0%。此时涂料的耐燃时间长达57 min,燃烧后形成的炭层致密。[结论]该涂料具有良好的防火阻燃效果。

关键词：水性苯丙乳液硅溶胶饰面型防火涂料耐火性能炭层微观结构

一种基于互联网平台的智慧电动自行车充电系统研究

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电子制作 2024年第14期32卷 40-44页

作者：龙庆文林耀生殷玲黄铭晶游晓珊广东交通职业技术学院广东广州510650

随着国家“绿色低碳”环保政策的实施,电动车的普及在减少碳排放方面发挥了重要作用,但随之而来的充电难、充电安全等问题成为制约其使用的关键因素。本研究针对电动车充电问题提出了一套基于互联网平台的智慧电动车充电系统,系统对电... 详细信息

随着国家“绿色低碳”环保政策的实施,电动车的普及在减少碳排放方面发挥了重要作用,但随之而来的充电难、充电安全等问题成为制约其使用的关键因素。本研究针对电动车充电问题提出了一套基于互联网平台的智慧电动车充电系统,系统对电动自行车充电过程进行了全流程有效管理,居民只需扫码操作小程序,就能实现电动自行车安全有效充电,为合理高效充电提供了较好的解决方案;使办公园区、写字楼宇、住宅社区等场合的充电更加安全便利,能有效避免安全事故的发生,推动电动车的普及和使用,进一步促进“绿色低碳”环保政策的落实。

关键词：绿色低碳云平台安全高效充电系统

基于UWb的多基站高效DS-TWR测距算法在智能购物车中的应用

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电子技术（上海） 2024年第7期53卷 50-52页

作者：张超黄晓烨汤湛杰中山职业技术学院广东528400

阐述一种基于UWb的多基站高效DS-TWR测距算法。通过测距消息帧的时分控制(TDMA)来减少测距消息帧的数量,用基站对标签的时隙控制来自动分配各标签的测距时间点,使标签有序工作。实验结果表明,该测距方法具有标签功耗低、标签容量大、测... 详细信息

阐述一种基于UWb的多基站高效DS-TWR测距算法。通过测距消息帧的时分控制(TDMA)来减少测距消息帧的数量,用基站对标签的时隙控制来自动分配各标签的测距时间点,使标签有序工作。实验结果表明,该测距方法具有标签功耗低、标签容量大、测距时延小、系统响应快等特点。

关键词： UWb DS-TWR测距时隙控制