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[期刊] 林业科学
[作者]
王立海 徐华东 闫在兴 吕建雄 杨学春 周次林
对取自黑龙江省带岭林区4个主要树种的10个含有2种缺陷的原木样本进行测试和分析。结果表明:当原木直径在20～40cm范围内时,若需对原木缺陷进行精确测量,要求图像拟合度接近90%和误差率在0.1左右时,至少需12个传感器才能满足要求;当不需要对原木缺陷进行精确测量,只需确定缺陷的大致位置时,宜选用10个传感器进行测量;当仅仅需要判断原木是否存在缺陷时,选用6个传感器就能满足要求。本文通过平面几何学和统计学的基本方法研究了传感器测试平面内的分布对可测最小缺陷面积比的影响,从而找到影响因素并得出结论:在测试工作中通过目测均匀放置传感器即可以达到所要求的测试效果。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
魏喜雯 孙丽萍 许述正 杨扬 杜春晓
【目的】研究应力波在原木上传播速度变化情况,建立不同方向角和纵截面夹角的应力波传播速度模型,以期进一步认识应力波在原木不同方向角度纵截面内的传播规律,为树木内部缺陷的二维成像技术提供理论与实验依据。【方法】首先通过理论分析,建立应力波在原木不同方向角度纵截面的传播速度模型;然后以东北地区4种具有代表性的树种为样本,采用Arbotom应力波木材无损检测仪测量应力波在不同方向角、不同截面夹角和不同方向角度纵截面上的传播速度,对健康原木样本的应力波传播速度v (α)与方向角α,应力波传播速度v (β)与截面夹角β,以及应力波传播速度v (α,β)与α和β之间的关系进行回归分析。【结果】在同一纵截面上,应力波传播速度随方向角的增大而增大,水平方向速度最小;在同一方向角度的不同纵截面上,应力波传播速度随截面夹角的增大而减小,径向传播速度最大。健康样本实验数据的拟合结果与理论数学模型非常吻合,决定系数均大于0.87,显著性P都小于0.01,模型都具有较高的拟合优度。针对落叶松原木试样,人工设计了直径为7.5 cm的空洞缺陷,利用相关系数0.97,均方根误差17.81的健康多元回归模型v (α,β)=109.2α~2-182.1β~2+36.78α~2β~2-34.76α~2β~4+1 627进行二维成像。当应力波传播路径位于原木的健康区域时,传播速度随方向角和截面夹角的变化趋势满足该模型;但当应力波经过原木的缺陷区域时,传播速度明显降低,不再符合正常情况下的传播速度模型。基于二维成像结果,图像的拟合度高达92.06%,测量缺陷空洞的误差率为8.63%。【结论】应力波在健康原木不同角度纵截面上传播的多元回归模型对树木内部缺陷检测具有很好的指导作用,利用该模型结合二维成像技术,能准确地检测出原木内部缺陷位置和大小,为三维成像技术提供了理论与实验依据。
[期刊] 林业科学
[作者]
陈勇平 刘秀英 李华 韩扬 黎冬青 张涛
以云杉原木圆盘为对象,研究不同面积、不同轮廓形状的空洞缺陷及用不同数量传感器情况时应力波成像技术检测缺陷图像与实际缺陷的关系。结果表明:应力波成像系统可以直观显示木材内部缺陷,其检测精度与空洞等实际缺陷面积和被测木材的截面积比率、使用传感器数量及空洞等缺陷轮廓形状有关;当空洞实际面积与被测木材截面积比从1.6%上升到25.0%时,应力波成像系统显示缺陷图像面积与实际缺陷面积相对误差从22.6%下降到9.7%;成像用传感器数量在6～24个之间时,应力波成像系统均能显示空洞等缺陷的存在,但成像用传感器的数量会影响检测精度;缺陷轮廓形状对应力波成像有一定影响,缺陷面积一定时,狭长形缺陷容易被检出,近...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
叶涛 陶鸿景 欧阳煜 朱红秀 刘旭涛 郭智蔷
针对机械工程测试课程实验要求，结合管道内壁测量的实际工程问题，该文设计了一种基于高分辨率摄像机与光学反射系统的全向结构光视觉传感器，该传感器采用结构光视觉三维测量技术实现管道内壁缺陷测量，具有制造成本低、测量精度高的特点。针对传感器标定与应用设计了4个实验项目，实验结果表明，在狭窄受限空间和低光照的环境中，该测量系统可以实现管道内壁的三维测量，满足实际应用要求。通过实验，学生加深了对视觉测量理论知识的理解，掌握了理论知识在实际工程中的应用，为后续研究及工作打下基础。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
刘一民 文俊杰 王岚君
针对传感器网络中由于传感器故障造成的异常点检测问题,该文提出一种基于传感器与其空-时近邻点在测量数据之间的差异,采用似然比检验来判断传感器是否故障的异常点检测方法。在空间维,该方法基于最大后验概率选取待检测传感器当前时刻的空间近邻点;在时间维,该方法选取待检测传感器在之前若干个时刻的测量值作为其时间近邻点。然后根据待检传感器与其空-时近邻点测量数据之间的差异对其异常程度进行量化,并采用似然比检验判断待检测传感器是否故障。结果表明:该方法与已有的异常点检测方法相比,在相同的虚警率下取得了更高的检测率。例如在
[期刊] 水产学报
[作者]
沈莲清
检测鱼类新鲜度的常规方法是测定其总挥发性盐基氮（ＴＶＢ—Ｎ）或细菌菌落总数，手续繁琐且代价较高。本文提出的方法是一种新颖的快速检测法。实验表明，在鱼的腐败过程中，总挥发性盐基氮（ＴＶＢ—Ｎ，国标）、细菌菌落总数和次黄嘌呤（ＨＸ）的量之间皆存在着良好的相关性。因此，鱼腐烂而累积於组织中的次黄嘌呤量可以指示鱼类的新鲜度，生物传感器快速检测法将取代现有的常规手段。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
沈跃 夏伟 刘慧 李宁
树木尺寸、形状等特征信息的获取,是现代化农业中重要的环节,为农林管理中的变量精密喷雾提供依据。为了实现对树木靶标信息的精确测量,搭建了基于UTM-30LX型激光传感器的室内滑台靶标检测系统,实现对规则物体、仿真树的扫描检测,通过编写的C++程序,实时读取数据信息并存储于控制计算机中。利用MATLAB软件对存储的数据信息进行后期的离线分析,重构物体三维图像,通过最大相对误差、轮廓相似度两个参数,分析激光传感器检测得到靶标目标尺寸、重构目标三维图像的精确度。以长方体柜子、圆柱体泡沫、2棵仿真树为试验对象,按照
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
何灿隆 沈明霞 刘龙申 陆明洲 孙玉文 刘志刚
[目的]针对目前平养肉鸡跛行检测主要依靠饲养员的人为观察,存在主观因素强、效率低等问题,提出一种基于三轴加速度传感器的肉鸡步态检测方法。[方法]研制了一种基于三轴加速度传感器的无线运动脚环,通过肉鸡行走自检测(WSD)算法确定肉鸡行走的有效数据点,利用逻辑回归算法建立肉鸡健康与跛行二分类模型,最后通过欧氏距离度量肉鸡跛行程度。[结果]无线运动脚环能快速采集和传输肉鸡腿部运动信息,肉鸡健康与跛行二分类模型的平均准确率为93.88%,通过欧氏距离可以近似表征肉鸡跛行的严重程度。[结论]提出了一套肉鸡步态自动检测算法,为平养条件下肉鸡步态检测提供一种新方法。
[期刊] 物流技术
[作者]
丁奥 张媛 朱磊 杜艳平 黄磊
提出一种快件物流过程状态检测的方法及其配套系统,通过多种传感器组合,收集快件的实时振动加速度、温湿度、光照强度等数据及地理位置信息,经通讯模块传送给中央处理器,利用相应智能算法对数据进行分析处理,将各种异常情况分类,最后反馈到应用程序端上供用户查询。以此有效地对快件的装卸搬运、分拣、包装、运输过程状态实时进行客观评价和分析,以期有助于规范物流作业操作,减少暴力分拣、不当运输等现象的发生。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
沈跃 夏伟 刘慧 李宁
树木尺寸、形状等特征信息的获取,是现代化农业中重要的环节,为农林管理中的变量精密喷雾提供依据。为了实现对树木靶标信息的精确测量,搭建了基于UTM-30LX型激光传感器的室内滑台靶标检测系统,实现对规则物体、仿真树的扫描检测,通过编写的C++程序,实时读取数据信息并存储于控制计算机中。利用MATLAB软件对存储的数据信息进行后期的离线分析,重构物体三维图像,通过最大相对误差、轮廓相似度两个参数,分析激光传感器检测得到靶标目标尺寸、重构目标三维图像的精确度。以长方体柜子、圆柱体泡沫、2棵仿真树为试验对象,按照选取的3个检测距离和4个检测速度分别对4个试验对象进行检测与数据分析。试验结果显示,多次试验下,与人工测量尺寸比较而言,激光传感器测得的长方体柜子长度、宽度和高度尺寸最大相对误差分别为6.76%、6.86%和3.92%,圆柱体泡沫的高度、直径尺寸最大相对误差分别为4.25%和7.33%,仿真树1高度、宽度尺寸最大相对误差分别为4.06%和5.91%,仿真树2高度、宽度尺寸最大相对误差分别为3.24%和4.00%;仿真树1、2的激光扫描重构图像与对应实物轮廓相似度最小值分别为0.928 8和0.932 6。研究表明,UTM-30LX型激光传感器在各种试验条件下对多种试验靶标特征检测均具有较好的精确性和准确性,可以担负变量喷雾检测的任务,具有应用到农业生产中的前景。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
周恺 张睿哲 叶宽 李鸿达 王哲 黄松岭
接地网对电力系统的可靠运行起到至关重要的作用,然而,接地网的埋地环境使得接地装置易产生缺陷,因此需要及时开展接地网的检测。该文针对电力系统接地扁钢,提出基于线性调频激励和同步压缩小波变换的SH导波检测方法。首先,设计了永磁体阵列SH导波换能器,该换能器结构简洁,适合用于扁钢结构。其次,使用线性调频信号激励换能器,研究了同步压缩小波变换,在时频平面对导波重叠信号进行辨识,有效区分了不同缺陷以及端面。随后,利用有限元仿真和试验,验证所提出信号分析方法,计算得到的距离定位误差均在3%以内,证明了该方法可以对导波走时进行准确提取,对缺陷高精度定位。最后,和短时Fourier变换、Wigner分布的结果进行比较,验证了同步压缩小波变换高时频聚集性的优势。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李文涛 杨江波 张绩 王克健 邓烈 吕强 何绍兰 谢让金 郑永强 马岩岩 易时来
【目的】研究基于不同传感器的叶片叶绿素含量监测方法,探索建立轻简、高效的柑橘叶绿素含量监测技术。【方法】以枳砧纽荷尔脐橙当年生春梢叶片为试材,采用便携式地物光谱仪Field Spec4、数字图像技术、荧光及多酚含量测量仪Multiplex?Research和SPAD 502分别获取叶片光谱反射率、图像信息、荧光值和叶绿素含量,分析各数字化指标、叶片光谱指标、荧光值与叶绿素含量(SPAD值)的相关性。基于不同指标采用偏最小二乘法(partial least squares regression,PLS)及内
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
王玮 滕爽 朱业培 徐幸莲 周光宏
[目的]建立一种表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)技术,用于快速、准确、灵敏、定量检测动物过敏原牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)。[方法]将鼠抗BSA单克隆抗体偶联于SPR生物传感器芯片表面,监测BSA与抗体结合后芯片表面的变化,并基于SPR技术建立快速检测微量BSA的新方法,确定其检出限和最佳线性范围,并进行重复性验证和初步应用。[结果]抗体的偶联水平为18 000,对BSA具有良好的亲和能力;BSA质量浓度在6.25400 ng
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
贾英辉 耿涛 徐光宪 陈万志 冯泽鹏
设计了通信专业创新实验案例—基于STM32的多气体传感器检测光传输创新实验系统,并对实验系统的气体检测模块和光传输模块进行了软硬件设计。实验结果表明该实验系统能实时检测多种有害气体浓度,可通过光纤进行远距离信息传输。通过设计实验系统,不但使学生可以掌握通信、电路、电子设计和单片机技术,而且使学生的应用创新能力和实践能力得到提升。
关键词：
单片机 光传输 应用创新 气体检测
[期刊] 水产学报
[作者]
王赛 徐佳朔 李玲 毛相朝
生物加工制备海洋活性物质是近年来的研究热点，对加工过程中目标产物进行检测定量十分重要，而传统的检测方法面临很多限制，迫切需要新型简便的分析方法。本研究以磷脂酰丝氨酸（PS）为待检物代表，构建了一种比色型适配体传感器，用于快速检测生物加工体系中的PS。带正电的壳寡糖与带负电的适配体先经静电吸附结合，PS存在条件下，适配体特异性地与PS结合导致壳寡糖释放，后者进而与带负电的纳米金结合形成具有高催化活性的过氧化物纳米酶，催化3，3’，5，5’-四甲基联苯胺（TMB）产生与PS浓度成正相关的颜色信号，测定各样品的光吸收值，并与无PS的阴性样品相比计算光吸收变化率，从而实现快速定量。期间对适配体浓度、壳寡糖浓度、纳米酶催化参数进行了详细优化。在最优条件下，传感器具有良好的线性检测范围（0.5～50 nmol/L）和较高的灵敏度，检测限（LOD）低至93.84 pmol/L，且具有较好的选择性、准确性和重复性，用于分析实际生物加工样品中的PS时，回收率为95.63%～110.8%，RSD均小于9%，整个分析过程仅需40 min。本研究成功构建了一种能高灵敏快速检测PS的比色型适配体传感器，本研究为PS以及其他生物加工产物的快速检测提供新思路和研究基础。
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