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

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。

分析了洗衣机用谐振式液位传感器的工作原理及其相对于其他液位检测设备的优势,针对将其用于车载大型喷雾机药液箱时在测量范围上的不足,通过结构改进使测量范围由原来的600 mm增加到1 200 mm;在选用AVR系列单片机ATmega8作为测量用处理器的基础上,开发了测量电路和相应的程序;通过安装设计,有效地避免了液位大幅度抖动而损坏传感器的风险。结果表明,传感器系统量程符合要求,液位高度与传感器输出信号频率的决定系数R2为0.989。

基于激光结构光的视觉传感器广泛应用于焊接领域的坡口检测和焊缝跟踪。该文提出了一种基于组合激光结构光的新型视觉传感器,独特的光路结构设计避免了传感器应用于不同焊接位姿时繁琐的外参数标定,仅依靠传感器内部固有参数(应用前需校准)和焊接坡口图像的特征点坐标值,即可实现焊接坡口参数的在线检测,有效增强了传感器的适应性。通过对不同图像处理算法的改进和合理组合,对图像处理流程进行了优化。动态感兴趣区(region of interest,ROI)区域提取算法可快速寻获有价值的激光线和特征点所在区域,有效提升了后续图像处理速度;顶帽变换与自适应二值化组合,在将激光线灰度值均匀化的同时,实现了激光线与背景图像的有效区分。运用基于LOG(Laplacian of Gaussian)算子的边缘识别算法,可提取出激光线的单像素边缘;采用最小二乘法对所求得的激光中心线离散点进行直线拟合,通过联立直线方程求交点的方式,实现了对焊接坡口特征点图像坐标值的准确识别。借助Visual Studio平台,运用改进的图像处理算法、优化的图像处理流程和检测算法,对特征参数不同的V形焊接坡口进行检测试验,检测误差均在±4%以内,验证了所提出视觉传感器及其检测算法和图像处理流程的合理性和适用性。

This paper investigates the possibility of measuring the surface roughness of wood by the laser displacement sensor. Ten points_based mean roughness of the planed surface of Douglas, Hinoki, Beech and Padauk was measured by using the laser displacement meter and the stylus instrument to clarify the ...

果树的叶面积指数（LAI）能为精确喷雾提供重要参考依据，但常规定义从垂直方向检测叶面积指数不满足水平方向精确喷雾的实际需求。采用LAI近红外透射检测系统从水平方向上检测柑橘树的LAI值，进而计算水平方向的叶片总面积，并以应用直接法得到的叶片真实总面积作为标准值衡量误差大小，同时与垂直方向的检测结果比较。结果表明：在水平方向上东西和南北2个方向LAI检测结果的绝对误差的平均绝对值分别为0.45和0.40，相对误差的平均绝对值分别为17.37%和14.91%； 叶片总面积的检测结果的误差与在垂直方向上应用LAI红外透射检测系统或WinSCANOPY型冠层分析仪的检测结果的误差接近； 在水平方向上检...

视觉传感是智能化焊接生产制造中实现焊接坡口尺寸参数、焊枪空间位姿等在线检测的关键技术,其有效应用的前提是视觉传感器内参的准确标定.该文针对独特设计的基于组合激光结构光的视觉传感器,提出一种视觉传感器内参一体化标定方法,基于普通的棋盘格标定板,通过标定相机内参,采用骨架细化法与Hough直线检测提取图像中的激光线中心线,求取投射在标定板上的激光线中心线上点在相机坐标系中的三维坐标和拟合激光结构光平面方程参数等,可实现视觉传感器内参的一体化标定,有效提高视觉传感器内参的标定精度和效率及标定过程的便捷性.在平面工件焊接坡口尺寸参数检测验证试验中,焊接坡口尺寸参数的检测误差均值和重复误差皆不超过0.04 mm,表明该视觉传感器的标定精度良好,可以满足焊接领域对焊接坡口尺寸参数的检测需求.

传统线激光视觉传感器受到相机景深的限制，高精度测量范围有限。通过倾斜镜头以满足Scheimpflug定律，能在视觉传感器内建立恒聚焦光路，使可见范围均清晰成像。该文针对改进后的线激光视觉传感器，提出了一套完整且有效的标定方案。相机内参标定方面，建立了倾斜相机成像模型，并提出了新的参数初值获取方法和非线性优化流程。光平面标定方面，设计了双台阶形状的新标定靶物，只需要采集一次标志物轮廓信息就能通过最优化求解快速完成光平面标定。实际测量结果显示，完成标定的传感器对标准陶瓷量块尺寸的检测偏差均值约为0.028 0 mm,表明该文提出的标定方案可靠有效，符合实际应用需求。

近年来，植保无人机在现代农业中展现出了明显的优势，但植保无人机所适配的典型扇形喷头的雾化性能尚待进一步研究，尤其是喷雾羽流的雾滴粒径空间分布特性亟待明确。使用DP-02激光粒度仪分别对CFA11001、CFA11002、CFA110015、SF11002、SF110015、TeeJet11002、TeeJet110015共7种典型扇形航空喷头进行了喷雾羽流雾滴粒径空间分布特性测定。试验分为横向和纵向轴线两种测定形式，其中研究横向轴线雾滴粒径的分布时，固定喷施压力0.8 MPa，等间距选取了7个连续的横向测量点，喷头选择CFA11002、SF11002和TeeJet11002型；研究纵向轴线雾滴粒径的分布时，固定喷施压力0.5 MPa，等间距选取了5个连续的纵向测量点，喷头选择CFA11001、CFA11002、CFA110015、SF110015和TeeJet110015型。结果表明：横向轴线的分布特点：在固定喷施压力0.8 MPa的条件下，3种型号喷头的D_(V0.1)、D_(V0.5)在各横向测量点位的数值变化不大，并且两侧关于中心点呈较好的对称分布，而D_(V0.9)除了TeeJet11002型喷头呈现对称分布，CFA11002型和SF11002型喷头并没有表现出对称分布的特性，这可能与喷头的材质有关。同时，通过试验分析发现喷头喷施的雾滴粒径越小，喷雾越均匀，左右两侧的雾滴粒径大小与喷头处的相差越小，即该喷头的雾化效果也就越好。纵向轴线的分布特点：在固定喷施压力0.5 MPa的条件下，5种型号喷头的D_(V0.1)在各纵向高度测量点位的数值相差不大，但CFA11001、CFA11002、CFA110015这3种延长范围型喷头的D_(V0.5)、D_(V0.9)随着测试高度的增加呈现下降趋势；而对于标准扇形喷头，TeeJet11002型喷头的D_(V0.5)随着测试高度增加而增大，其D_(V0.9)则是随着测试高度增加有一个先减小后变大的趋势，而SF110015型喷头的D_(V0.5)、D_(V0.9)随着测试高度的增加均呈现增大的趋势，且D_(V0.9)的这种变化趋势要比D_(V0.5)更加明显。这一结果表明喷头类型对喷雾羽流雾滴粒径纵向分布具有较大的影响。研究结果可为扇形航空喷头的设计与选择提供参考，对优化植保无人机喷施作业方案也有一定指导意义。

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。

[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。

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。

为实现谷物中呕吐毒素（deoxynivalenol,DON）的快速、灵敏检测，采用生物传感和化学发光技术相结合的方式，研制应用于现场快速检测谷物中呕吐毒素的化学发光光纤免疫传感器，并搭建用于化学发光信号检测的便携式传感平台。整个检测平台集成到一个32 cm×15 cm×25 cm的黑色避光盒中，质量小于3 kg。结果显示：所研制的化学发光光纤免疫传感器在0.1～1 200 ng/mL呈现出良好的线性关系，检出限为62.7 pg/mL；功能化的光纤探针能够稳定保存30 d且具有良好的特异性和抗干扰性；其应用于谷物样品的呕吐毒素检测回收率为81.00%～107.33%，相对标准偏差小于8.69%。结果表明，该方法较ELISA法的灵敏度提高了30倍，线性范围拓宽了3个数量级，适合应用于谷物样品中呕吐毒素的现场快速检测。

为构建可定量检测牛奶中结合珠蛋白(Hp)含量的电流型免疫传感器,以三电极系统中的金电极为工作电极,采用层层自组装技术将L-半胱氨酸、纳米金颗粒和抗牛Hp抗体依次组装在工作电极上,制成免疫传感器。制成的免疫传感器对Hp的线性检测范围为15～100 mg.L-1,最低检测限为0.63 mg.L-1,并具有较好的重现性和稳定性。分别采用该传感器和ELISA检测试剂盒对隐性乳房炎患牛乳样中的Hp含量进行检测的结果表明,两种检测结果间无显著差异(P>0.05)。结论:制备的免疫传感器可定量检测牛奶中的结合珠蛋白(Hp)。

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