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ISSN 2095-5553 CN 32-1837/S
中华人民共和国农业农村部主管
农业农村部南京农业机械化研究所主办
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中国农机化学报
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现代农业领域中计算机视觉技术的运用与发展
秦昌友, 杨艳山, 顾峰玮, 陈盼阳, 秦维彩
摘要
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可视化
计算机视觉是一个涉及使机器“看到”的领域。该技术使用相机和计算机代替人眼来识别,跟踪和测量目标以进行进一步的图像处理。随着计算机视觉的发展,这种技术在现代农业领域得到广泛的应用,并在其发展中发挥关键作用。首先,详细阐述计算机视觉的概念、组成部分和工作原理。其次,介绍国内外计算机视觉技术在水产养殖、畜牧养殖、农作物生长监测、农作物病虫害监视、果蔬识别定位与采摘等领域的研究进展与应用情况。通过分析发现,现有技术可以促进现代农业自动化发展,实现低成本、高效率、高精度的优势。然而,未来技术将继续向现代农业新的应用领域拓展,需要克服的技术问题会更多。最后,系统总结和分析计算机视觉技术在现代农业的应用与挑战,探讨未来的机遇和前景,为研究者提供最新的参考。
2023, 44 (12): 119-128.
DOI:
10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2023.12.019
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全秸硬茬地小麦洁区播种机秸秆撒覆自动调控系统设计
杨洪臣, 顾峰玮, 吴峰, 胡志超
摘要
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214
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262
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可视化
在全秸硬茬地小麦洁区播种机田间作业过程中,常因秸秆拾输量和抛撒转速不匹配,而无法保证覆秸质量,造成出苗率低、出苗均匀性差等问题。针对这一问题,设计一套秸秆撒覆自动调控系统,该系统以STM32单片机作为主控单元,利用相位差式扭矩检测装置采集刀辊轴扭矩,通过对拾输量的间接检测实现抛撒转速的自适应调节。为验证系统效果,以常用的5个拖拉机作业速度作为调节量度,分别为0.9 m/s、1.0 m/s、1.1 m/s、1.2 m/s、1.3 m/s,同一速度下分别进行有、无秸秆撒覆自动调控系统对比试验;刀辊轴始终以最大转速2 200 r/min进行作业;无调控系统时,抛撒转速保持设定值800 r/min;有调控系统时,抛撒转速自动调节,调节范围为600~1 200 r/min。试验结果表明,在相同工况下,使用秸秆撒覆自动调控系统后,能够将秸秆抛撒不均匀度始终维持在15%以下,提高了机具作业性能。
2022, 43 (4): 17-24.
DOI:
10.13733/j.jcam.issn.20955553.2022.04.004
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耕作部件对带状旋耕耕作质量的影响研究
杨艳山, 吴凡, 赵亚平, 胡志超, 顾峰玮, 丁启朔
摘要
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可视化
应绿色可持续农业的发展要求,带状免耕播种技术在我国南方稻麦种植区得到推广与应用。为简明耕作部件对带状旋耕耕作质量的影响,在280、380和510 r/min刀轴转速下对凿型旋耕刀、直刃旋耕刀和IT225型旋耕刀进行田间耕作试验。试验结果表明,影响耕作质量的主要因素是耕作部件形状和刀轴转速。在刀轴转速为510 r/min时,IT225型旋耕刀创造的土壤回填率只有7%,土壤回填效果明显低于具有较小正切刃的直刃旋耕刀和凿型旋耕刀。凿型旋耕刀能够创造出较好的回填和土壤破碎的效果,但由于其没有侧切刃无法创造出整齐的种床截面。在刀轴转速为180 r/min时,凿型旋耕刀造成的种床截面扰动率高达20%。直刃旋耕刀能够形成齐整的种床截面和高于50%的土壤回填率,但产生的土壤破碎体粒径过大,不能满足播种的需求。本研究为带状旋耕耕作部件优化指明方向,即兼顾直刃旋耕刀和凿型旋耕刀的特点,将两种或几种刀具进行有机结合,以满足不同土壤条件下带状旋耕播种的需求。
2022, 43 (12): 184-189.
DOI:
10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2022.12.027
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马铃薯联合收获薯土分离技术与装置研究
李聿尧, 杨红光, 王冰, 吴峰, 顾峰玮, 范加力
摘要
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273
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可视化
马铃薯主粮化战略的实施使得国内更加重视马铃薯行业的发展,马铃薯全程机械化、自动化受到更多关注。马铃薯联合收获是其生产过程中的重要一环,而决定收获质量的关键就是薯土分离技术。为进一步了解和掌握国内外薯土分离技术的研究现状,进行综述分析,并重点阐述带杆振动式、振摆结合式、拨动式、旋转式四种不同分离技术的结构原理以及联合收获中的二次薯土分离形式,并对目前联合收获中薯土分离装置的应用做了介绍,明确马铃薯联合收获薯土分离环节当前的主要问题是分离效果和块茎损伤之间的矛盾关系。从不同土壤类型、不同种植区域对薯土分离技术装置的设计思路进行分析,并从智能化、复合型、绿色化三个方面对未来进行展望,以期对从事相关研究的学者提供一定的参考。
2022, 43 (10): 42-50.
DOI:
10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2022.10.007
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江苏省稻茬麦机械化播种概况与发展
张会娟, 顾峰玮, 吴峰, 徐弘博, 高学梅, 胡志超
摘要
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264
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可视化
江苏省粮食生产以稻麦两熟轮作为主,茬口衔接尤其紧张,因而对稻茬麦机械化播种设备的要求较高。在介绍江苏省稻茬麦播种方式的基础上,阐述目前江苏省现有的5种类型稻茬麦机械化播种技术概况,并针对江苏省稻茬麦机械化播种存在的全量还田秸秆量大、秸秆移出后综合利用代价大、湿烂田播种小麦难度大、机播生产成本高、新产品补贴难等问题,提出应因地制宜加强农机农艺融合,大力推进土地流转,适度发展规模化、集约化经营,加快研发稻茬麦机械化播种新机具等相关措施与建议。
2021, 42 (11): 186-192.
DOI:
10.13733/j.jcam.issn.20955553.2021.11.28
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农业颗粒物料气力清选装置研究现状与展望
杨猛;胡志超;张延化;徐弘博;顾峰玮;吴峰;
摘要
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可视化
气力清选装置能够有效清除农业颗粒物料中的杂质,在农业机械化生产中得到广泛应用,其性能优劣将直接影响到农业机械的作业质量。归纳总结现有气力清选装置类型、结构与特点的基础上,综述国内外气力清选技术的研究现状,并从风机布置、清选室内气固耦合研究、清选性能以及智能化四个方面对该技术的发展方向进行展望,以期为气力清选技术装备的研发与应用提供参考。
2020, 41 (3): 121-127.
DOI:
10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2020.03.021