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基于微流控芯片的鼠伤寒沙门氏菌免疫磁分离

食品科学 2025年第1期46卷 200-209页

作者：金彦王敬依程佳宁于乐民张壁臣张一博许童羽沈阳农业大学信息与电气工程学院辽宁沈阳110866 沈阳农业大学生物科学技术学院辽宁沈阳110866

开发一种用于鼠伤寒沙门氏菌快速分离与富集的免疫磁分离微流控系统,该系统由微流控芯片、微控制器、电磁分离与混合模块组成,具备电磁驱动混合和磁分离功能,能够实现免疫磁珠与鼠伤寒沙门氏菌的快速孵育、分离与富集。在最优条件下,可... 详细信息

开发一种用于鼠伤寒沙门氏菌快速分离与富集的免疫磁分离微流控系统,该系统由微流控芯片、微控制器、电磁分离与混合模块组成,具备电磁驱动混合和磁分离功能,能够实现免疫磁珠与鼠伤寒沙门氏菌的快速孵育、分离与富集。在最优条件下,可以在13 min内实现对牛奶样品中浓度范围为2×10^(1)~2×10^(6) CFU/m L鼠伤寒沙门氏菌的快速捕获与分离,捕获率在33.3%~67.5%之间,最低检测限为20 CFU/m L。因此,这种高度集成的免疫磁分离微流控系统能够从复杂食品基质中迅速、准确地富集目标细菌,为食源性致病菌的快速检测提供了有效的解决方案,对于应对食源性疾病引发的公共卫生问题具有重要意义。

关键词：鼠伤寒沙门氏菌免疫磁珠免疫磁分离主动电磁混合微流控芯片

水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥工艺参数优化

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农机化研究 2025年第1期47卷 210-217页

作者：祁联星胡玉辉姜骥文张凯张欣悦张子涵于海明东北农业大学电气与信息学院哈尔滨150030 黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319

为研究水稻秸秆营养穴盘在不同条件下的热风辅助微波干燥最佳工艺,以水稻秸秆营养穴盘的干燥速率和干燥后的形变量为指标,利用响应面研究微波功率、加热温度和热风速度对水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥工艺的影响,建立二次多项式的... 详细信息

为研究水稻秸秆营养穴盘在不同条件下的热风辅助微波干燥最佳工艺,以水稻秸秆营养穴盘的干燥速率和干燥后的形变量为指标,利用响应面研究微波功率、加热温度和热风速度对水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥工艺的影响,建立二次多项式的回归模型,并进行干燥工艺优化。结果表明:回归模型拟合性较高,可以较好地描述水稻秸秆营养穴盘的干燥过程;水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥的最佳工艺参数,即微波功率为1600 W、加热温度为60℃、热风速度为15 m/s时,干燥速率最快为4.015%/min,形变量最小为1.522 cm。研究结果可为促进水稻秸秆营养穴盘推广与应用提供重要的理论支撑及技术支持。

关键词：水稻秸秆营养穴盘热风辅助微波干燥响应面分析参数优化

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时间反转短参考正交双倍速DCSK调制方案

沈阳理工大学学报 2025年第1期44卷 25-30,38页

作者：隋涛李宏达沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159 沈阳理工大学信息科学与工程学院沈阳110159

为解决传统差分混沌移位键控(differential chaotic shift keying,DCSK)通信系统传输数据速率低以及安全性差的问题,提出一种时间反转短参考正交双倍速差分混沌移位键控通信系统(time-reversal short reference orthogonal double speed... 详细信息

为解决传统差分混沌移位键控(differential chaotic shift keying,DCSK)通信系统传输数据速率低以及安全性差的问题,提出一种时间反转短参考正交双倍速差分混沌移位键控通信系统(time-reversal short reference orthogonal double speed DCSK,TR-SR-ODBR-DCSK)。该方案利用Walsh函数产生两路正交的混沌信号调制两位数据信息,在同一个时隙内同时传输两个比特信息,信息传输速率提高了一倍,同时提高了通信系统的能量利用率;在此基础上将系统中传输的参考信号进行时间反转,消除同一时隙信号间的相关性,提高系统安全性及信号保密性。利用通用软件无线电外设(universal software radio peripheral,USRP)和LabVIEW仿真软件搭建半实物的仿真平台,仿真结果验证了混沌通信系统的可行性和有效性。

关键词：差分混沌移位键控时间反转传输速率通用软件无线电外设

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基于特征解码的表情识别方法研究

沈阳理工大学学报 2025年第1期44卷 19-24页

作者：吴东升林玉婷徐鹏飞沈阳理工大学自动化与电气工程学院沈阳110159

针对目前大多数面部表情提取未充分考虑语义特征以及个人独特面部特征导致面部表情识别准确性低的问题,提出一种基于特征解码的高效表情识别方法,称为FER-FD方法。该方法由两个模块组成,即特征解耦模块(FFD)和语义强化模块(VTS)。首先,... 详细信息

针对目前大多数面部表情提取未充分考虑语义特征以及个人独特面部特征导致面部表情识别准确性低的问题,提出一种基于特征解码的高效表情识别方法,称为FER-FD方法。该方法由两个模块组成,即特征解耦模块(FFD)和语义强化模块(VTS)。首先,FFD模块使用两个深度二维卷积神经网络从输入图像中提取面部和表情特征,面部特征解耦器将面部特征与表情特征解耦,以最大限度地减少个人独特面部特征的影响;其次,VTS模块采用两个关键思想以无监督的方式自动捕获面部运动,从而建立全局面部区域的深层语义信息;最后,将两个模块的特征串联起来,以更准确地预测样本的面部表情。实验结果表明,本文提出的特征解码方法在CK+数据集上获得了98.78%的准确率,对不同场景具有可扩展性和适应性,具有较好的泛化能力。

关键词：表情识别特征解码注意力机制深度学习

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配电变压器无弧有载自动调容仿真分析

农业工程学报 2011年第2期27卷 224-229页

作者：朴在林王冬冬郑钰沈阳农业大学信息与电气工程学院

对配电变压器的有载自动调容技术进行了论述,提出了以电力电子开关为关键部件的无弧有载自动调容技术新方案,该方案以反并联大功率耐高压晶闸管作为调容开关,克服了机械式调容开关结构复杂、体积大、故障率高的缺点。探讨了配电变压器... 详细信息

对配电变压器的有载自动调容技术进行了论述,提出了以电力电子开关为关键部件的无弧有载自动调容技术新方案,该方案以反并联大功率耐高压晶闸管作为调容开关,克服了机械式调容开关结构复杂、体积大、故障率高的缺点。探讨了配电变压器实现无弧有载自动调容的关键技术,利用电力系统仿真工具PSCAD/EMTDC建立了无弧有载调容方案的仿真模型,对电力电子开关实现自动调容进行了仿真分析,验证了所提方案的可行性。为农村和城市配电网配电变压器实施有效的季节性调容和峰谷调容提供了解决办法。

关键词：有载调容配电变压器电力电子开关仿真

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基于自监督学习的番茄植株图像深度估计方法

农业工程学报 2019年第24期35卷 173-182页

作者：周云成许童羽邓寒冰苗腾吴琼沈阳农业大学信息与电气工程学院

深度估计是智能农机视觉系统实现三维场景重建和目标定位的关键。该文提出一种基于自监督学习的番茄植株图像深度估计网络模型,该模型直接应用双目图像作为输入来估计每个像素的深度。设计了3种面向通道分组卷积模块,并利用其构建卷积... 详细信息

深度估计是智能农机视觉系统实现三维场景重建和目标定位的关键。该文提出一种基于自监督学习的番茄植株图像深度估计网络模型,该模型直接应用双目图像作为输入来估计每个像素的深度。设计了3种面向通道分组卷积模块,并利用其构建卷积自编码器作为深度估计网络的主体结构。针对手工特征衡量2幅图像相似度不足的问题,引入卷积特征近似性损失作为损失函数的组成部分。结果表明:基于分组卷积模块的卷积自编码器能够有效提高深度估计网络的视差图精度;卷积特征近似性损失函数对提高番茄植株图像深度估计的精度具有显著作用,精度随着参与损失函数计算的卷积模块层数的增加而升高,但超过4层后,其对精度的进一步提升作用不再明显;当双目图像采样距离在9.0 m以内时,该文方法所估计的棋盘格角点距离均方根误差和平均绝对误差分别小于2.5和1.8 cm,在3.0 m以内时,则分别小于0.7和0.5 cm,模型计算速度为28.0帧/s,与已有研究相比,2种误差分别降低了33.1%和35.6%,计算速度提高了52.2%。该研究可为智能农机视觉系统设计提供参考。

关键词：图像处理卷积神经网络算法自监督学习深度估计视差深度学习番茄

利用低场核磁共振分析蓝莓贮藏过程中水分含量及迁移变化

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农业工程学报 2022年第17期38卷 321-328页

作者：陈毅顾莹宋平杨磊杜明波姜凤利沈阳农业大学信息与电气工程学院沈阳110866

为了探究蓝莓在不同贮藏温度下,其内部水分含量及迁移状况随贮藏时间的变化规律,利用低场核磁共振(Low Field Nuclear Magnetic Resonance,LF-NMR)及其成像技术(Magnetic Resonance Imaging,MRI)采集0、8、23℃贮藏0、3、6、9、12d的蓝... 详细信息

为了探究蓝莓在不同贮藏温度下,其内部水分含量及迁移状况随贮藏时间的变化规律,利用低场核磁共振(Low Field Nuclear Magnetic Resonance,LF-NMR)及其成像技术(Magnetic Resonance Imaging,MRI)采集0、8、23℃贮藏0、3、6、9、12d的蓝莓波谱信息以及质子密度图像信息,并分析其规律变化。试验结果表明:采后蓝莓内部水分极易受到贮藏温度与贮藏时间的影响;同时,弛豫谱峰面积和弛豫时间可以有效判定蓝莓贮藏过程中水分含量及迁移变化。随着贮藏时间的延长,其液泡水含量A23与总水分含量A2呈现出整体显著下降(P<0.05)的趋势;在蓝莓贮藏至12 d过程中,弛豫时间随贮藏时间的延长而不断右移,细胞壁水含量A21变化不明显,细胞质水含量A22呈现小幅增加趋势;但23℃贮藏至9 d后,蓝莓发生腐烂,细胞壁水和细胞质水迅速增加,贮藏至12 d时液泡水急剧减少,转化为细胞质水和细胞壁水,试验发现23℃贮藏的蓝莓货架期为1周左右;与前者相比,蓝莓低温贮藏至12d时,液泡水含量仍占总水分含量的89%以上,说明蓝莓在低温贮藏下,其内部水分迁移缓慢、流失量较少,其贮藏时间更长、保鲜效果更佳。研究结果为蓝莓在不同温度下贮藏保鲜提供了理论支撑和数据参考。

关键词：温度贮藏水分蓝莓低场核磁共振

基于面向通道分组卷积网络的番茄主要器官实时识别

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农业工程学报 2018年第10期34卷 153-162页

作者：周云成许童羽邓寒冰苗腾沈阳农业大学信息与电气工程学院沈阳110866

番茄器官的实时准确识别是实现自动采摘、靶向施药等自动化生产的关键。该文提出一种基于面向通道分组卷积网络的番茄主要器官实时识别网络模型,该模型直接用特征图预测番茄器官目标边界和类型。以统计可分性、计算速度等为判据,并结合... 详细信息

番茄器官的实时准确识别是实现自动采摘、靶向施药等自动化生产的关键。该文提出一种基于面向通道分组卷积网络的番茄主要器官实时识别网络模型,该模型直接用特征图预测番茄器官目标边界和类型。以统计可分性、计算速度等为判据,并结合样本扩增训练,分析了该网络和几种典型网络在番茄器官图像处理上的性能,以此筛选出识别网络的基础结构,在基础结构后面分别附加带dropout层的面向通道分组卷积模块和全卷积层作为识别网络的总体架构。试验结果表明:用面向通道分组卷积网络作为识别网络的基础结构,可在显著提高网络召回率、识别速度和精度的前提下,大幅降低模型的大小,该结构网络对花、果、茎识别的平均精度分别为96.52%、97.85%和82.62%,召回率分别为77.39%、69.33%和64.23%,识别速度为62帧/s;与YOLOv2相比,该文识别网络召回率提高了14.03个百分点,精度提高了2.51个百分点。

关键词：图像识别算法实时识别番茄卷积神经网络面向通道分组卷积特征提取

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基于自监督学习的温室移动机器人位姿跟踪

农业工程学报 2021年第9期37卷 263-274页

作者：周云成许童羽邓寒冰苗腾吴琼沈阳农业大学信息与电气工程学院沈阳110866

为实现温室环境下机器人行进过程中的位置及姿态跟踪,该研究提出一种基于时序一致性约束的自监督位姿变换估计模型。模型用软遮罩,处理视频帧间静止造成的位姿预测值收缩现象,进一步用归一化遮罩,解决非刚体场景和目标遮挡问题。设计了... 详细信息

为实现温室环境下机器人行进过程中的位置及姿态跟踪,该研究提出一种基于时序一致性约束的自监督位姿变换估计模型。模型用软遮罩,处理视频帧间静止造成的位姿预测值收缩现象,进一步用归一化遮罩,解决非刚体场景和目标遮挡问题。设计了一种星型扩张卷积,并基于该卷积,为模型构建自编码器。在采集自种植作物为番茄的日光温室视频数据上开展训练和测试试验。结果表明,与不采用遮罩处理的模型相比,采用软遮罩的模型,位置和姿态估计相对误差分别减少5.06个百分点和11.05个百分点,采用归一化遮罩的模型,这2项误差则分别减少4.15个百分点和3.86个百分点,2种遮罩均可显著提高模型精度;星型扩张卷积对降低模型误差是有效的,在网络参数不变的前提下,该卷积使姿态估计相对误差减少7.54个百分点;时序一致性约束使姿态估计均方根误差下降36.48%,每百帧累积姿态角误差降低54.75%,该约束可用于提高模型精度及稳定性;该研究的位置及姿态估计相对误差分别为8.29%和5.71%,与Monodepth2相比,减少了8.61%和6.83%。该研究可为温室移动机器人导航系统设计提供参考。

关键词：机器人温室导航位姿跟踪自监督学习视觉里程计卷积神经网络深度学习