基于骨架点的矮化密植枣树三维点云自动配准   总被引：1，自引：0，他引：1  

马保建  鄢金山  王乐  蒋焕煜 《农业机械学报》2021,52(9):24-32

为了实现枣园的自动化管理,针对枣树自动化选择性冬剪作业要求,需要重建出矮化密植无叶枣树枝干的三维模型。利用2台固定的Azure Kinect DK深度相机搭建获取枣树点云信息的三维重建系统平台,然后把系统平台逆时针旋转55°获取同一棵枣树的另一帧三维点云信息。为了自动完成2帧点云的配准,提出了基于骨架点的枣树点云配准方法：首先利用FPFH特征描述子计算骨架点的特征向量,并采用SAC-IA（采样一致性）算法对2个视角下的枣树骨架点云进行初始匹配;其次利用经典的ICP算法对初始位姿进行优化;最终只采用2个视角下的点云重建枣树枝干的三维模型。实验对比了在3种典型自然环境下（晴天、阴天、夜间）枣树点云的配准精度和配准时间,结果表明：晴天时对采集系统有一定的影响,使得配准后的枣树枝干有部分不完整;阴天和夜间对采集系统影响小,能够重建出完整的枣树枝干;相对于阴天和夜间,晴天时,枣树点云配准耗时最少,为0.09s,而配准误差最大,其拟合分数为0.00029;阴天时,枣树点云配准时间介于晴天和夜间之间,为0.12s,而此时配准误差最小,其拟合分数为0.00011;夜间配准误差介于晴天和阴天,且此时配准时间最长,为0.16s。  相似文献   

国内红枣干燥技术的研究现状及发展趋势     

王海新  张学军  鄢金山  靳伟  李超新  孙杰  刘立果  辛倩倩 《农机化研究》2015,(8):249-253

随着我国红枣年产量增加,传统的干燥技术已达不到干燥的要求。为此,介绍了国内红枣干燥技术现状和发展趋势;针对红枣干燥传统的自然干燥存在的局限性,阐述了红枣干燥技术的各种优缺点及工作原理;同时,指出了我国红枣干燥技术的发展趋势并进行了说明;最后阐明组合式干燥技术仍是未来国内发展方向,干燥技术正朝着智能化、自动化方向发展。  相似文献   

热风干燥中气流加热装置的数值模拟     

李超新  张学军  朱自成  靳伟  鄢金山 《农机化研究》2014,(10)

针对以煤炭、石油为热源的热风干燥存在高能耗、高污染、结构复杂问题和以太阳能为热源的热风干燥存在加热效率低、受天气影响较大问题,设计了一种以电热管加热气流的装置。基于流体动力学计算软件(FLUENT),运用标准k-ε模型对该装置内部气流场和温度场进行数值模拟分析。结果表明,装置内部气流分布均匀,温度梯度变化明显,满足设计要求。此装置可以用于热风干燥的气流加热装置。  相似文献   

红枣热风干燥特性的试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

于蒙杰  张学军  李超新  牟国良  鄢金山  史增录 《农机化研究》2014,(11)

为了给红枣热风干燥设备及干燥过程的控制、预测提供理论依据,利用电热鼓风干燥箱进行红枣热风干燥试验,分析其在不同热风温度、初始含水率和装载量条件下的干燥特性并进行感官品质分析。试验表明:红枣的整个干燥过程只有一个降速阶段,干燥初期降速较快,末期降速缓慢;温度对红枣的干燥速率及感官品质影响最大,装载量次之,初始含水率只对干燥速率有影响。  相似文献   

基于语义分割的矮化密植枣树修剪枝识别与骨架提取   总被引：1，自引：0，他引：1  

马保建  鄢金山  王乐  蒋焕煜 《农业机械学报》2022,53(8):313-319

为了实现休眠期枣树自动选择性剪枝作业,针对复杂树形结构修剪枝难以识别的问题,研究了基于语义分割网络实现自然场景中枣树修剪枝识别与骨架提取。通过RGB-D相机搭建的视觉系统获取不同天气情况下枣树的点云信息,根据距离阈值去除复杂的枣园背景,并构建枣树前景数据集。利用DeepLabV3+和PSPNet 2种深度学习模型分割枣树枝干同时获取其修剪枝的掩膜,并进行结果对比。对修剪枝掩膜进行二值化,依据二值图像的面积去除噪声,对去噪后的连通域标记,并提取修剪枝骨架,最终确定修剪枝数量,建立修剪枝数量真实值与预测值之间的线性回归模型。结果表明：基于ResNet-50特征提取网络的DeepLabV3+模型识别结果最好,平均像素准确率（mPA）、平均交并比（mIoU）分别为89%和81.85%,其中枣树主干、修剪枝2个类别的像素准确率（PA）和交并比（IoU）分别为90.36%、80.98%和80.34%、66.69%;在3种典型天气（晴天、阴天、夜间）情况下,晴天枣树枝干的mPA（91.97%）略高于阴天（91.81%）和夜间（90.98%）,同时,预测的修剪枝与真实值的R2（0.8699）也高于阴天（0.8373）和夜间（0.8120）,并得到最小的RMSE为1.1618。  相似文献   

油葵收获机拨禾板式割台装置研制     

靳伟  丁幼春  白圣贺  张学军  鄢金山  周鑫城 《农业工程学报》2021,37(3):27-36

针对目前油葵机械化收获存在缺少专用机械设备、籽粒损失率和破损率均较高、收获设备工作性能不可靠等问题,该研究设计了油葵联合收获机拨禾板式割台装置并介绍其结构与工作原理,建立拨禾齿的运动模型,分析拨禾机构运动特性并获取拨禾齿端点的运动轨迹。通过对拨禾齿端点运动轨迹仿真,分析拨禾板转速、机具前进速度与拨禾板圆周数量之间的变化关系;利用MATLAB软件编写程序,仿真获取相邻两拨禾齿端点的运动轨迹曲线,解决拨禾齿运动参数不合理、籽粒碰撞损失较高的难题。割台性能试验结果表明,当割台倾斜角度25°、绞龙转速150r/min、拨禾板与导板距离170 mm时,油葵花盘损失率为2.04%。进一步通过田间油葵收获正交试验和参数优化,分析油葵收获机前进速度、拨禾板转速、茎秆留茬高度的不同组合对油葵籽粒损失率及破损率的影响,利用Design-Expert获取最优参数组合。结果表明,当油葵收获机前进速度1.2 m/s、拨禾板转速240 r/min、茎秆留茬高度570 mm时,油葵籽粒损失率与破损率分别为1.90%和0.65%。研究结果可为提高油葵联合收获机的作业性能、油葵收获机的结构设计和参数优化提供参考。  相似文献   

浅谈机械制造生产实习存在的问题及对策   总被引：1，自引：1，他引：0  

史勇  ;高泽斌  ;肉孜·阿木提  ;鄢金山 《新疆农机化》2014,(4):62-64

机械制造生产实习是机械类专业学生学习的一个重要环节,是将课程上所学的专业知识与实际结合的一个重要实践过程,随着新疆地区经济的快速发展及高校招生规模的扩大,我校在组织和管理学生生产实习的过程中也遇到了一些困难。本文针对我校在生产实习中面临的各种实际问题,提出了生产实习教学改革的新方法和新建议,旨在提高我校机械工程专业生产实习的质量。  相似文献   

矮化密植种植模式红枣物料特性试验研究     

张学军  白圣贺  靳伟  于蒙杰  鄢金山  张朝书 《中国农机化学报》2019,40(8):68

基于新疆红枣矮化密植的模式下,红枣物料特性是设计红枣收获机械的理论基础。为探究灰枣和骏枣的抗挤压能力与力学性能等物料特性,首先采用排水法测定灰枣和骏枣的密度,然后运用直接干燥法105℃烘箱法测量其含水率,使用GY-4数显果实硬度计仪器测定其上、中、下部分的硬度,最后运用WD-D3电子万能材料试验机,结合Hertz接触理论测定其弹性模量,通过设定加载速度为35 mm/min、40 mm/min、45 mm/min对灰枣和骏枣进行单因素试验。结果表明:灰枣与骏枣的平均密度分别为848.59 kg/m~3、733.20 kg/m~3,含水率分别为27.03%、21.91%,整果硬度分别为14.151 9 kgf/cm~2、12.112 5 kgf/cm~2,竖直方向平均弹性模量分别为0.263 MPa、0.467 MPa,竖直方向平均弹性模量分别为0.447 MPa、0.733 MPa,灰枣和骏枣的水平方向压缩破裂时的应变能分别为118.959 mJ、323.014 mJ,竖直方向压缩破裂时的应变能分别为446.602 mJ、585.016 mJ。  相似文献   

气力式矮密栽培红枣捡拾机研制   总被引：2，自引：2，他引：0  

张学军  白圣贺  靳伟  袁盼盼  于蒙杰  鄢金山  张朝书 《农业工程学报》2019,35(12):1-9

为满足在矮密栽培模式下实现红枣收获机械化的工作要求,该文针对落地红枣捡拾效率较低、机械化捡拾易伤枣及红枣与杂质分选困难等问题,研制了一种适用于新疆矮化密植红枣的气力式红枣捡拾机。该机主要由柴油机、风机、拨轮分选装置、吸气室、闭风器、吸气管、传动系统、行走系统以及振动分离筛机构等组成,根据其工作原理,确定振动分离筛机构的偏心距为60mm,曲柄转速范围为131.61～160.62r/min。运用Design-Expert10.0.3.1软件,根据Box-Benhnken中心组合设计方法,以机器前进速度、风机转速、曲柄转速为影响因子,红枣拾净率和含杂率为响应值进行三因素三水平二次回归正交试验设计,并对各因素进行优化。结果表明:对红枣拾净率和含杂率的显著性影响顺序为:风机转速曲柄转速机器前进速度;验证试验结果表明:当机器前进速度为0.60 m/s、风机转速为3 080 r/min、曲柄转速为140 r/min时,红枣拾净率为96.41%、含杂率为1.54%。田间试验值与理论优化值相对误差分别为1.71%和3.40%,均小于5%。该研究可为矮密栽培红枣机械化捡拾提供参考。  相似文献   

辣椒介电参数测量误差分析及改进研究     

鄢金山  史増录  靳伟  辛倩倩  罗凯  方旭 《农机化研究》2019,(7):110-115,120

研究了一种平行极板电容用于辣椒电容测量的误差问题,确定了误差补偿方案和参数。通过改进测试系统和设定测试参数将系统误差降低到0. 53%,等位环在极板间距30mm时边缘电容误差降低到0. 56%。以辣椒丁为原料,确定了误差较低的检测状态,辣椒丁边长1～3mm时,误差为1. 2%～1. 4%。将干燥收缩与电容值进行补偿计算,干燥收缩造成的误差降低至1. 12%～1. 92%。实验表明:测试系统的总体误差低至4. 05%～4. 52%,重复误差为0. 57%～0. 62%。  相似文献