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作者:秦瑶;朱嘉昊;孙启翔;余威;蔡成欣;李明星;王其富;
单位:河南工业大学粮食信息处理与控制教育部重点实验室;河南工业大学信息科学与工程学院;河南工业大学人工智能与大数据学院;河南省科学院应用物理研究所有限公司;
摘要:精确测量小麦堆积密度是仓储小麦数量核查的关键,对国家储粮数量评估、自然灾害或突发事件下粮食调配具有重要意义。为了实现对小麦堆积密度的快速、非接触、高精度测量,文中提出一种基于超表面透镜天线的小麦堆积密度测量方法。该方法通过测量不同堆积密度的小麦样品在23.8~24.2 GHz频率范围内的复相对介电常数,分析小麦含水量、堆积密度与复相对介电常数之间的关系,提出小麦含水量无关系数用于减少含水量分布不均匀对于小麦堆积密度测量的影响,通过将小麦含水量无关系数与小麦堆积密度建立线性回归方程用于小麦堆积密度预测。在所选定的含水量与密度范围内选取100组小麦样品进行密度预测,预测结果的均方根误差(RMSE)为0.001 1 g/cm3,平均绝对误差(MAE)为0.001 0 g/cm3。结果表明,所提出的基于超表面透镜天线的小麦堆积密度测量方法可以有效地测量小麦堆积密度。
关键词:超表面透镜天线;;相位梯度;;小麦堆积密度;;复相对介电常数;;含水量无关系数;;微波检测
基金资助:国家自然科学基金项目(62373136);; 河南省科技厅科技攻关项目(242102210154、242102111171);; 河南省重点研发专项(221111230300);; 河南省科学院科学研究与发展专项(230607048);; 河南省科技研发计划联合基金(235200810049)