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[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
李晓金 朱凯 牛智有 程旭云
为探讨利用近红外光谱技术快速检测生物质秸秆中N、C、H、S和O元素的可行性，采集并制备水稻、小麦、油菜和玉米秸秆样本199个，采用近红外光谱(NIRS) 分析技术，结合偏最小二乘(PLS）化学计量学算法，在7400～5550 cm-1波段范围内，比较不同光谱预处理方法的定标效果，建立最优的生物质秸秆中N、C、H、S和O元素的定量分析模型，并用独立的验证集样本对模型进行验证。验证结果表明： 所建立的N元素的定量分析模型可用于实际检测； O元素的定量分析模型可进行实际估测； 采用近红外技术用于C元素定量分析是可行的，但模型需要进一步优化； H、S元素采用NIRS技术无法进行定量分析。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张志豪 王志强 王辉 段玉瑶 刘刚
为快速、低成本地获取土壤铅元素含量信息,设计开发一种土壤铅元素快速检测系统。该系统基于阳极溶出伏安法检测原理设计,由土壤铅元素检测仪和上位机数据处理软件组成。土壤铅元素检测仪基于阳极溶出伏安法检测原理设计,以MSP430混合信号处理器为控制核心,集恒电势仪、电流-电压转换放大电路、电源模块为一体,通过RS232串口通信协议与上位机连接。上位机数据处理软件负责向检测仪发送指令和检测参数,并接收检测仪采集到的数据,进行数据分析。使用标准铅离子溶液进行检测试验,结果表明:该土壤铅元素快速检测系统检测得到的溶出峰电流与铅离子浓度具有良好的线性度,相关系数R2=0.995 1。采用该检测系统对取自不同种...
关键词：
土壤 铅 电化学分析 快速检测
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
杨芳 刘朝霞 牛文娟 牛智有
采集棉花、小麦、玉米、油菜和水稻等5种农作物秸秆,经炭化处理制备秸秆生物炭实验样本,采用C2000型量热仪测定其热值,利用VERTEX 70型傅里叶红外光谱仪采集红外光谱。采用联合光谱影响值和化学值绝对误差法剔除异常样本,光谱理化值共生距离法(SPXY)划分样本集,利用TQ Analyst 8.3定量分析软件对光谱进行预处理,并结合偏最小二乘法(PLS)建立秸秆生物炭高、低位热值的定量分析模型。研究结果显示:经多元散射校正(MSC)和一阶导数(first derivative)对光谱进行预处理后,建立的高
[期刊] 淡水渔业
[作者]
华元渝 顾志峰 丁正峰 顾伟 赵洁明
以 13～ 2 2g体重的ICR小鼠作为实验对象 ,用不同浓度的河毒素 (TTX)溶液注射小鼠后 ,观察其中毒过程 ,探讨了小鼠死亡时间与性别、质量、注射的河毒素溶液浓度三者之间的关系 ,并对有效实验数据进行了统计分析。结果表明 :ICR小鼠从中毒到死亡均出现呼吸困难和挣扎的中毒症状 ;中毒程度与小鼠的性别、质量差异无显著相关 ,而与其所注射的河毒素溶液浓度密切相关 ,毒素溶液浓度是引起小鼠中毒的关键因子。该结论采用经验方程Y =e(a/x -b) 进行了验证 ,在此基础上 ,对常规的小鼠生物法定量检测程序进行了改进 ,改进后的检测方法提高了检测的稳定性和精确性 ,可作基层的水产品安全检...
关键词：
小鼠生物法 定量检测 河鲀毒素
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
骆立 孙绘骐 史苏安 张红美 杨增玲 韩鲁佳
为深入系统地了解近红外光谱技术（Near-infrared spectroscopy,NIRS）在农业废弃物堆肥研究中的研究进展与应用现状，基于Web of Science核心数据库与CNKI数据库，以“近红外光谱”“农业废弃物”“堆肥”和“好氧发酵”等为关键词进行检索，共计筛选出58篇相关文献，并从堆肥基础特性检测、过程监测和质量评估等3个方面对现有研究工作进行归纳总结。结果表明：1）在堆肥基础特性检测中，提高模型精度需增加样本、提取相关波段和适配更多算法；2)NIRS对堆肥进行过程监控实现精细化管理需优化通用模型、加强硬件开发；3）进一步完善堆肥NIRS评价系统可通过迁移学习、多特性同步预测和质量分级提高评价的准确性与可靠性。未来NIRS应与机器学习、深度学习、计算机视觉和高光谱成像等新技术融合，从而为农业领域数据密集型科学创造新的机遇，为农业废弃物堆肥的现场监测与质量控制提供参考。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
付苗苗 刘梅英 牛智有 杨芳 向喻
采集并制备不同地域、不同品种的水稻秸秆样本２８８个，根据浓度梯度法，按照３１的比例划分校正集与验证集。采用蒽酮硫酸比色法测定试验样本中可溶性糖含量，并采集在近红外全波段（１０ ０００～４ ０００ｃｍ－１）范围内样本的近红外光谱信息。采用多元散射校正（ｍＳｃ）、标准正态变量变换（ＳＮＶ）、导数、Ｓ－Ｇ平滑及其组合方法对光谱进行预处理，分别运用逐步多元线性回归（ＳｍＬＲ）、偏最小二乘回归（ＰＬＳ）和主成分回归（ＰｃＲ）化学计量学算法，建立基于近红外光谱的逐步多元线性回归（ＳｍＬＲ）、偏最小二乘回归（ＰＬＳ）和主成分回归（ＰｃＲ）定量分析模型。通过比较分析，对光谱进行一阶导数预处理，建立的ＰＬＳ模．．．
[期刊] 统计与决策
[作者]
吴小霞
文章介绍了线性模型中对于回归变点检测的已有方法,包括在正态分布的假设下采用一个经验似然型的Wald统计量和基于经验似然比检验统计量检测方法。还利用对经验似然法的改进给出了一个新的变点检测方法,其中包含了两个不同检验统计量,并给出了具体算法步骤,最后通过模拟比较这几种方法的检验效果,结果显示:新的变点检测方法在很大程度上提高了变点检测问题的功效和命中率。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
丁幼春 王书茂
针对多圆检测问题,提出了一种基于RHT的改进算法PHT3(3-point Hough transformation)。对整幅图像特征点按连续性进行点集归类,同时计算有效点的梯度方向信息;按照一定的取点规则在同一点集中取3点,得到候选圆的圆心参数;依据所求圆心参数以及梯度信息判定选取3点的有效性,以降低Hough变换的无效累积。针对常规确定圆半径精度有限的缺陷,提出利用点集并结合候选半径的均方差来获得亚像素半径,同时解决了同心圆半径的检测问题。与RHT算法进行对比检测,结果表明:PHT3算法检测时间为RHT算法检测的1/6,且无效累积更小,同时保留了Hough变换对局部信息缺损不敏感和对随机噪声...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李杰 李蒙 傅童成 徐强 肖晶 易自力 王晓玉
为快速分析洞庭湖南荻的生物质品质(可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和纤维素结晶度、聚合度)，以采集的126份种质资源为材料，分别采用2种光谱预处理方法和3种特征光谱筛选方法优化原始光谱，基于不同组合方式优化光谱及原始光谱，结合偏最小二乘法构建近红外光谱分析模型，筛选针对7个品质指标的双重优化模型，基于灰色关联度法对126份种质资源进行工业化潜力评估。结果表明：洞庭湖南荻可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量及纤维素结晶度、聚合度均存在丰富的多样性，且大致呈正态分布，符合近红外建模的要求；基于直接差分法(DD)结合竞争性自适应重加权算法(CARS)优化的PLS模型对南荻可溶物含量的预测结果表现优异，其校正集的均方根误差(RMSEC)为0.27，决定系数(R_C~2)为0.99；交叉验证集的均方根误差(RMSECV)为0.77，决定系数(R~2_(CV))为0.97，预测集的相对分析误差为5.07，相关系数(R_V~2)为0.88；基于DD结合变量组合集群分析混合迭代保留信息变量(VCPA–IRIV)优化的PLS模型在南荻的纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和结晶度、聚合度的预测中表现优异，模型的RMSEC为0.14～10.20,R_C~2为0.98～0.99,RMSECV为0.28～19.46,R~2_(CV)为0.94～0.98,R_V~2为0.87～0.98，相对分析误差(RPD)为4.84～15.65；表明基于双重优化光谱子集建立的近红外光谱模型能较好地预测南荻的生物质品质，且具有较高的稳定性；通过灰色关联度法对126份南荻种质资源进行评估，发现126个样本的工业化利用潜力分数大致呈正态分布，其利用潜力分数的均值为54.4，一级种质资源4个，二级种质资源40个，三级种质资源63个，四级种质资源14个，五级种质资源5个。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李杰 李蒙 傅童成 徐强 肖晶 易自力 王晓玉
为快速分析洞庭湖南荻的生物质品质(可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和纤维素结晶度、聚合度)，以采集的126份种质资源为材料，分别采用2种光谱预处理方法和3种特征光谱筛选方法优化原始光谱，基于不同组合方式优化光谱及原始光谱，结合偏最小二乘法构建近红外光谱分析模型，筛选针对7个品质指标的双重优化模型，基于灰色关联度法对126份种质资源进行工业化潜力评估。结果表明：洞庭湖南荻可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量及纤维素结晶度、聚合度均存在丰富的多样性，且大致呈正态分布，符合近红外建模的要求；基于直接差分法(DD)结合竞争性自适应重加权算法(CARS)优化的PLS模型对南荻可溶物含量的预测结果表现优异，其校正集的均方根误差(RMSEC)为0.27，决定系数(R_C~2)为0.99；交叉验证集的均方根误差(RMSECV)为0.77，决定系数(R~2_(CV))为0.97，预测集的相对分析误差为5.07，相关系数(R_V~2)为0.88；基于DD结合变量组合集群分析混合迭代保留信息变量(VCPA–IRIV)优化的PLS模型在南荻的纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和结晶度、聚合度的预测中表现优异，模型的RMSEC为0.14～10.20,R_C~2为0.98～0.99,RMSECV为0.28～19.46,R~2_(CV)为0.94～0.98,R_V~2为0.87～0.98，相对分析误差(RPD)为4.84～15.65；表明基于双重优化光谱子集建立的近红外光谱模型能较好地预测南荻的生物质品质，且具有较高的稳定性；通过灰色关联度法对126份南荻种质资源进行评估，发现126个样本的工业化利用潜力分数大致呈正态分布，其利用潜力分数的均值为54.4，一级种质资源4个，二级种质资源40个，三级种质资源63个，四级种质资源14个，五级种质资源5个。
[期刊] 林业科学
[作者]
安源 周玉成 侯晓鹏 张星梅 匙璟青
在充分调研分析的基础上,设计开发基于欧洲标准BSEN717-2:1995《木质板材.甲醛释放量的测定.用气体分析法测定甲醛释放量》的甲醛释放量快速检测装置。装置采用西门子S7-200系列PLCCPU224作为其核心控制单元,选用北京昆仑通态自动化软件有限公司全中文工控组态软件MCGS编制人机交互界面程序,具有检测精度高、采集速度快、抗干扰性强等特点,可以使传统的甲醛释放量检测由原来的3～28天缩短为4h,从而节省大量的人力、物力及财力,缩短检测周期。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王中一 陆兵 钱军 李京京 程洪亮 靳晓军 付莹莹 赵宗正 张春茂 郭振东 刘林娜
为利用表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)生物传感器建立一种快速检测H5N1流感病毒的新方法。该研究利用SPR生物传感器以及H5N1单克隆抗体,对H5N1流感病毒样品进行检测分析。结果表明:该方法特性如下:1)可实现针对H5N1流感病毒的直接、快速和实时检测,整个过程无需任何标记;2)检测限为104.44 TCID50/mL,低于ELISA方法的103.24 TCID50/mL;3)在抗体消耗量方面,SPR技术要优于ELISA技术近100倍。
[期刊] 林业科学
[作者]
郭慧 王霄 刘传泽 周玉成
【目的】提出一种自适应快速阈值图像分割算法,为人造板表面缺陷在线检测提供支持。【方法】首先将整幅图像划分成若干子区域,通过计算子区域的方差对缺陷进行定位,提取出缺陷所在区域,只对缺陷区域进行图像分割,解决小面积目标难以准确分割的问题。然后对缺陷区域的一维灰度直方图进行处理,直方图平滑后去除掉不显著波峰,根据处理后保留的主要波峰数量和位置自适应地确定分割阈值个数以及每个阈值的分割区间,实现当图像中出现多种类型缺陷时算法自动确定分割阈值个数。最后,通过分析Otsu算法,将阈值穷举搜索改进为条件搜索并限定搜索方向,在每个分割区间内使用改进的Otsu算法对阈值进行搜索,提高搜索速度。【结果】对板面存在油污、大刨花、胶斑、杂物、松软5种类型缺陷的人造板表面图像进行分割,在板面缺陷数量、类型不固定的情况下,算法可以自适应地确定分割阈值个数,在15 ms内将各种类型缺陷从人造板表面图像中分割出来,平均分割准确率达97%。【结论】自适应快速阈值分割算法能够快速、准确将缺陷从人造板表面图像中分离出来,在执行速度和分割效果上均满足在线缺陷检测系统的要求,可为人造板表面缺陷在线检测提供新思路。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
赵颖 王书茂 陈兵旗
针对机器视觉导航中道路引导线检测方法复杂、实时性不能满足使用要求的问题提出了基于改进Hough变换的公路车道线快速检测算法:根据车道线与路面颜色的不同判断车道线位置计算出车道线的方向候补点群,根据车辆所处车道的情况对方向候补点群进行聚类,以每一类的中点为基准点使用基于一点的改进Hough变换算法计算出车道线的斜率。实验结果表明,一幅图片的处理时间约85 ms,处理结果与实际情况吻合。算法能够检测出高速公路上所有车道线的斜率,为道路引导线的实时检测提供了一种新思路。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
陈仁凡 谢知 林晨
为解决温室环境下草莓果实快速准确识别问题，提出一种基于改进YOLOv5s的草莓成熟度检测方法。在主干中引入Shuffle＿Block作为特征提取网络，从而实现模型轻量化。同时，在颈部结构中使用全维度动态卷积模块（omni-dimensional dynamic convolution, ODConv），以提高网络对草莓目标的信息挖掘能力，降低计算量，并进一步实现轻量化。结果显示，改进后的YOLO-ODM(YOLO with ODConv module)模型的平均精度均值达97.4%，模型体积是7.79 Mb，在GPU上的单张平均检测时间仅11 ms，浮点运算量为6.9×10~9。与原网络相比，轻量化的YOLO-ODM方法在提高检测精度的同时，模型大小缩减43%，浮点运算量降低52%。以上结果表明，该轻量化方法可快速准确地对温室环境下草莓果实的成熟度进行检测，实现草莓的生长状态监测。
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