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期刊信息/Journal information
华南农业大学学报
华南农业大学
华南农业大学学报

华南农业大学

陈晓阳

双月刊

1001-411X

journal@scau.edu.cn

020-85280069

510642

广州五山华南农业大学学报编辑部

华南农业大学学报/Journal Journal of South China Agricultural UniversityCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由华南农业大学主办的综合性农业科学学术刊物，国内外公开发行，是广东省优秀科技期刊，中文核心期刊。主要刊登农业各相关学科科研活动、学术动态的学术论文、研究简报、综述，为农业及相关学科的教学、研究服务。为中国科学引文数据库和中国学术期刊综合评价数据库来源期刊；为国内所有农业文摘期刊及《中国生物学文摘》等的固定刊源；长期以来被国际著名的《CAB》、《Zooloical Record》、《CA》、《AGRIS》等收录。现任主编为骆世明教授。
正式出版
收录年代

    结合主动光源和改进YOLOv5s模型的夜间柑橘检测方法

    熊俊涛霍钊威黄启寅陈浩然...
    97-107页
    查看更多>>摘要：[目的]解决夜间环境下遮挡和较小柑橘难以准确识别的问题,实现采摘机器人全天候智能化作业.[方法]提出一种结合主动光源的夜间柑橘识别方法.首先,通过分析主动光源下颜色特征不同的夜间柑橘图像,选择最佳的光源色并进行图像采集.然后,提出一种夜间柑橘检测模型BI-YOLOv5s,该模型采用双向特征金字塔网络(Bi-FPN)进行多尺度交叉连接和加权特征融合,提高对遮挡和较小果实的识别能力;引入Coordinate attention(CA)注意力机制模块,进一步加强对目标位置信息的提取;采用融入Transformer结构的C3TR模块,在减少计算量的同时更好地提取全局信息.[结果]本文提出的BI-YOLOv5s模型在测试集上的精准率、召回率、平均准确率分别为93.4％、92.2％和97.1％,相比YOLOv5s模型分别提升了 3.2、1.5和2.3个百分点.在所采用的光源色环境下,模型对夜间柑橘识别的正确率为95.3％,相比白光环境下提高了 10.4个百分点.[结论]本文提出的方法对夜间环境下遮挡和小目标柑橘的识别具有较高的准确性,可为夜间果蔬智能化采摘的视觉精准识别提供技术支持.

    柑橘夜间检测主动光源双向特征金字塔网络YOLOv5sHSV颜色空间

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    基于改进YOLOv51的田间水稻稻穗识别

    蔡竹轩蔡雨霖曾凡国岳学军...
    108-115页
    查看更多>>摘要：[目的]引入YOLOv51算法模型并对其进行改进,以实现大田环境下水稻稻穗的精准、高效、无损检测.[方法]以田间水稻为研究对象,通过数码单镜反光相机采集水稻图像样本,人工标注后对原始图像进行离线数据增强扩充,构建田间水稻图像数据集;对YOLOv51算法进行适应性改进,在空间金字塔池化(Spatial pyramid pooling,SPP)层前以及 Cross-stage-sartial-connections(CSP)层中置入有效通道注意力(Efficient channel attention,ECA)机制,并进行对比试验.选取最优算法作为基准模型进行注意力机制和数据增强消融试验,并测试得到性能最优模型.将改进YOLOv51与YOLOv51、YOLOv5x、SSD和Faster R-CNN进行对比试验.[结果]在改进YOLOv51的水稻识别框架中,将ECA置入网络SPP层前有更出色的性能.利用测试集图像检验模型,识别结果的平均精确率为93.63％,平均召回率为90.94％,总体平均精度可达95.05％.与未融合YOLOv51算法相比,改进的YOLOv51算法平均精度高3.03个百分点,图像的检测速率快8.20帧/ms;与YOLOv5x算法相比,改进的YOLOv51算法平均精度提高0.62个百分点,图像的检测速率快5.41帧/ms,内存占用减少74.1MB,在田间水稻稻穗检测方面,改进YOLOv51算法的综合性能优于其他算法.[结论]将改进后的YOLOv51算法引入大田环境下的水稻稻穗检测是可行的,具有较高的精确率、较快的检测速度和较小的内存占用,能够避免传统人工检测的主观性,对稻穗检测和水稻的无损估产具有重要意义.

    水稻估产稻穗检测YOLOv51ECA注意力机制

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    蔬菜穴盘育苗播种机清种装置的设计与试验

    杨文彩田梓园潘吴建赵静...
    116-126页
    查看更多>>摘要：[目的]针对蔬菜穴盘育苗播种机现有清种装置清种效果不好,导致的充种合格率低、重播率高问题,设计集机械式、气吹式、电控式为一体的清种装置.[方法]结合运动学及动力学理论对三级清种装置的结构进行设计;采用Ansys软件中Fluent模块对气吹式清种装置的不同进气口和出气口结构中的气流稳定性进行分析;在理论分析和仿真分析的基础上选取排种器转速、排种器负压、清种装置正压、种子直径为试验因素,结合农艺要求选取单粒充种合格率、重播率为试验指标开展四因素三水平二次回归正交试验.根据试验数据得出最佳参数组合.[结果]由仿真分析得出,中间端进气圆弧式喷嘴气吹式清种结构清种效果最好.由台架试验得到排种最佳参数组合,即在排种器转速为0.17 r/s、种子直径为1.5 mm、排种器负压为0.6 kPa、气吹式清种装置正压为0.3 kPa时,平均单粒充种合格率为95.31％,平均重播率为0.2％.[结论]本文设计的清种装置满足了蔬菜播种农艺要求,可以有效提升充种合格率、降低重播率,为生产实际提供理论指导.

    蔬菜穴盘育苗播种机清种装置二次回归正交试验

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    基于模糊控制的设施菜心生产环境管控模型及系统

    毛远洋陈芳玲卞智逸肖德琴...
    127-136页
    查看更多>>摘要：[目的]为实现设施菜心生产环境的实时监控和精准调控,设计一种基于模糊控制的设施菜心生产环境管控模型及系统.[方法]采用物联网设备实时监测菜心各生长阶段(种子发芽期、叶片生长期、菜薹形成期)的环境因子(空气温度、土壤温度、土壤湿度和土壤电导率),将参数的监测值与适宜范围进行对比,获得各环境因子的偏差及变化率.管控模型利用模糊推理与定性分析结合的方法优化环境因子控制量,确定环境调控设备的调控决策,达到对环境因子的精准调控.[结果]管理模式对比试验表明:在菜心3个生长阶段,管控系统模式的平均调控实时性指标分别为0.10、0.17和0.18,平均准确性指标分别为0.78、0.68和0.74:人工管理模式的平均调控实时性指标分别为0.37、0.41和0.43,平均准确性指标分别为0.31、0.34和0.30.管控系统的平均实时性和准确性与人工管理模式相比分别有62.50％和1.34倍的提升.[结论]管控系统模式实现了菜心生产环境信息的实时获取与精准调控,能帮助用户更好地进行设施菜心的生产管理.

    设施农业菜心管控模型模糊控制环境调控

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    基于BPNN-PID控制策略的果蔬保鲜环境参数调控优化

    吕恩利蔡晋炜曾志雄蔡威...
    137-147页
    查看更多>>摘要：[目的]开发新的控制策略,用于解决传统控制方法果蔬保鲜环境参数因时变性、非线性、滞后性强和惯性大等特点导致的控制精度低、鲁棒性弱等问题.[方法]将传统比例-积分-微分(Proportional-integral-derivative,PID)和BP神经网络(Back-propagation neural network,BPNN)算法相结合,开发一种基于BPNN-PID的控制策略,通过自主搭建的果蔬保鲜环境调控试验平台和自主设计的控制系统,研究不同控制策略对保鲜环境参数调控效果的影响.[结果]基于BPNN-PID控制策略的果蔬保鲜环境控制系统,环境温度超调量为1.7℃、稳定时间为80 min、稳态误差为±0.2 ℃,环境相对湿度超调量为2.8％、稳定时间为55 min,相对湿度稳定维持在80％～90％范围内.与传统PID控制策略相比,BPNN-PID控制策略环境温度超调量减小了 2.1 ℃、稳态误差减小了 0.3 ℃、稳定时间缩短了 25 min,环境相对湿度超调量减小了 2.2％、稳定时间缩短了 25 min,环境参数波动幅度均有所降低.[结论]本文开发的果蔬保鲜环境控制系统呈现出良好的动态调整能力,具有较强的鲁棒性,控制性能明显提升,实现了保鲜环境参数的精准控制,满足果蔬保鲜贮藏要求.研究结果为果蔬保鲜环境参数调控提供了参考.

    PIDBPNN控制系统果蔬保鲜环境参数超调量

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    辊轴式残膜打包装置的设计与试验

    周金豹谢建华曹肆林张毅...
    148-158页
    查看更多>>摘要：[目的]针对国内现有残膜打包装置成捆机理不明确、作业时出现残膜逃逸、膜包杂质含量过高等问题,设计一种集残膜清杂及残膜打包为一体的辊轴式残膜打包装置.[方法]该装置主要由清杂输送机构、打包机构、传动系统等组成.通过理论分析建立清杂输送辊与残膜的力学关系,确定清杂输送辊的结构参数;根据清杂输送机构结构特征与作业原理,分析并确定清杂输送辊的布置间隙.采用机理分析方法分析残膜捆芯形成过程中残膜的受力与运动情况,并确定打包辊的运动参数.以成捆率和膜包含杂率为指标,机具前进速度、清杂输送机构倾斜角度、打包辊转速为试验因素进行正交试验,并对较优的参数组合进行田间验证试验.[结果]影响成捆率的主次因素依次为打包辊转速、清杂输送机构倾斜角度和机具前进速度;影响膜包含杂率的主次因素依次为清杂输送机构倾斜角度、机具前进速度和打包辊转速.以成捆率为主要指标,确定的较优作业参数组合为:清杂输送机构倾斜角度为10°、机具前进速度为1.5 m/s、打包辊转速为200 r/min.田间验证试验的膜包成捆率为98.1％、膜包含杂率为15.2％.[结论]该残膜打包装置满足田间作业要求,作业效果好,可为辊轴式残膜打包装置的设计与研究提供参考.

    残膜打包装置辊轴式布置间隙成捆率膜包含杂率

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    《华南农业大学学报》参考文献格式标准

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