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为了研究富士苹果虎皮病病果电特性的变化规律,探讨利用电特性参数的变化来反映苹果内部的物理化学变化,运用LCR型电子测量仪测定了100Hz~3.98MHz频率、(20±1)℃恒温条件下贮藏1、8、15、22和29d的虎皮病果实复阻抗、电抗、电导、电容和介质损耗系数等电学参数。结果显示:在同一贮藏时间下,随着频率的增加,果实的复阻抗、电抗值在减小,电导值则在增加;而电容和果实的介质损耗系数变化则没...
应用CT技术扫描不同贮藏期的富士苹果,获取含有不同贮藏期信息的CT图像,并对CT图像及图像直方图进行对比分析。结果发现,苹果的CT图像随着贮藏时间的延长呈现增亮的趋势,直方图呈现明显的双峰特性,其中代表果肉区域的右峰随着贮藏时间的延长而呈现右移的趋势。设计了一种简单快速的图像处理算法,计算CT图像的特征点灰度均值,将其与贮藏时间相对照,建立图像平均灰度值与贮藏时间的线性关系。实验验证表明该模型的预...
为了探讨富士苹果内部主要成分与其剖面CT值之间线性关系在贮藏期内的变化,使用X射线CT技术,对处于不同贮藏期的苹果进行扫描,获得CT图像及CT值,并测量苹果内部的主要成分含量,建立不同贮藏期CT值与苹果内部主要成分含量的线性模型。经过比较发现,苹果内部pH值及糖度随着贮藏期的增长而增大,而含水率及可滴定酸含量随着贮藏期的增长而降低,同时各成分与CT值的线性相关模型随着贮藏时间的变化也发生了相应变化...
设计了一种基于气动柔性驱动器的苹果采摘末端执行器:以气动柔性驱动器作为其弯曲关节,用力学分析的方法对弯曲关节及末端执行器进行建模,分析建立关节弯曲量及输出力与其内腔气体压力之间的数学关系;建立了末端执行器抓取苹果目标的数学模型。实验结果表明:该末端执行器有较大的输出力,能很好地抓持苹果,并具有很好的柔顺性。
为恢复被果树枝叶遮挡后丢失的信息,首先通过计算遮挡因子,确定果树枝叶对苹果的遮挡区域;然后,利用格子波尔兹曼方法求解各向异性扩散方程,估计丢失的信息,提出了基于格子波尔兹曼方法的图像修复算法。实验证明,该算法能够有效实现苹果图像中枝叶遮挡部分的修复。与基于曲率驱动扩散的图像修复算法相比,该算法具有较高的峰值信噪比。由于算法的高度并行性,可以将其用于构建并行图像处理系统,并且适合苹果采摘机器人视觉系...
提出了利用归一化的红绿色差(R-G)/(R+G)分割苹果的方法。对不同光照情况下拍摄的苹果图像进行了识别,并对识别后的图像进行预处理后,获得苹果的轮廓图像。对轮廓图像采用随机圆环法进行果实圆心、半径提取。通过建立基于面积特征与极线几何相结合的匹配策略实现双目视觉下的果实定位,对于搜索区域内面积相似的果实,通过计算垂直投影的互相关函数最大值的方法,得到排序基准线,然后根据顺序一致性原则进行匹配。实验...
使用HIOKI LCR测量仪及配套电极测量了热风干燥过程中苹果及苹果与空气混合物的相对介电常数,通过介电常数与干燥特性指标的拟合,分别建立了苹果、苹果与空气混合物介电常数与相对含水率、干燥速率的关系方程。结果表明,介电常数与干燥特性指标均显著相关,且混合物介电常数与干燥特性指标相关性更好。
利用响应曲面分析方法,研究了苹果汁酶解工艺参数(果胶酶用量、酶解温度、酶解时间)对苹果汁感官品质及香气构成的影响。结果表明:酶解时间、酶用量对苹果汁感官品质的影响极为显著(P<0.01),因素主次效应为:酶解时间、酶用量、酶解温度。苹果汁酶解的最佳工艺参数为:果胶酶用量0.04g/L,酶解时间2.77h,酶解温度47.5℃。利用顶空固相微萃取方法对苹果汁香气成分进行分析,并通过多元回归分析构建...
设计了手扶拖拉机配套的专用深松机,并在苹果园进行了田间对比试验。试验结果表明,深松作业降低了苹果园土壤容积密度,改善了土壤孔隙状况,土壤贮水库容增加,深松两年后果园土壤0~1m土层内贮水量较耕翻处理高24.8mm。深松第3年土壤有机质、全氮含量分别较翻耕及旋耕高0.70 g/kg、0.18 mg/kg及0.43 g/kg、0.16 mg/kg。手扶拖拉机专用深松机作为一种果园土壤耕作机械在渭北...
根据土壤水动力学原理和果树根区土壤水分运动特点,建立了降雨灌溉蒸发条件下含根系吸水项的二维土壤水分运动数学模型,采用有限元法求解,对降雨灌溉蒸发条件下的地表边界条件进行处理。在田间进行了灌溉蒸发条件下果园土壤水分运动验证试验,采用田间实测土壤含水率分布资料对模型进行验证,结果表明模拟值与实测值吻合较好,所建的根区土壤水分运动模型是正确的,采用有限元法求解是可行的,该模型可用于预测果园田间土壤水分运...
应用声光可调谐滤光器近红外光谱仪检测苹果内部品质(可溶性固形物含量、总糖、总酸和硬度)时,综合利用Cook距离、马氏距离、杠杆值和学生化残差,判断疑似异常样本点,然后用二审剔除判别法确定异常样本点。最终可溶性固形物含量、总糖、总酸模型都剔除了11个异常样本,硬度模型剔除了6个异常样本。其偏最小二乘回归模型的相关系数分别从0.868、0.791、0.443、0.693提高到0.904、0.849、0...
阐述了苹果定位和翻转的实现方法与原理。设计了一种苹果专用输送机构,该机构在输送苹果的过程中完成苹果的定位,并实现不同直径苹果以近似相同的角速度均匀翻转,以便苹果分级机进行图像采集和处理。实验表明,该机构能够完成苹果的定位和翻转,图像采集结果能够满足分级要求。
选择微波功率、真空度和初始含水率为自变量,采用二次回归正交旋转组合设计结合响应面法,建立了微波真空干燥苹果脆片感官质量的回归模型,分析了各试验因素及交互作用对感官质量的影响规律,获得较高感官质量的工艺条件理想取值区间:微波功率10.6~12.7W/g、真空度0.083~0.094MPa和初始含水率0.6~0.9。获得高品质苹果脆片的最佳工艺条件为:微波功率11.7W/g、真空度0.089MPa、初...
以红富士苹果为研究对象,设计了用于苹果采摘机器人的三维视觉传感器。根据苹果树的反射光谱特性,选择敏感波长的激光作为主动光源,在步进电动机的驱动下进行扫描,利用果树对激光的反射差异实现果实识别,利用三角测量原理实现果实定位。该传感器以ARM7芯片LPC2114为处理器,PSD为信号接收传感器,在电路和机械方面进行了优化设计,有效消除了外界各种干扰。实验结果表明,系统信号输出稳定,在150~750mm...

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