Corn is an important part of the Mexican diet. The crop requires constant monitoring to ensure production. For this, plant density is often used as an indicator of crop yield, since knowing the number of plants helps growers to manage and control their plots. In this context, it is necessary to detect and count corn plants. Therefore, a database of aerial RGB images of a corn crop in weedy conditions was created to implement and evaluate deep learning algorithms. Ten flight missions were conducted, six with a ground sampling distance (GSD) of 0.33 cm/pixel at vegetative stages from V3 to V7 and four with a GSD of 1.00 cm/pixel for vegetative stages V6, V7 and V8. The detectors compared were YOLOv4, YOLOv4-tiny, YOLOv4-tiny-3l, and YOLOv5 versions s, m and l. Each detector was evaluated at intersection over union (IoU) thresholds of 0.25, 0.50 and 0.75 at confidence intervals of 0.05. A strong F1-Score penalty was observed at the IoU threshold of 0.75 and there was a 4.92% increase in all models for an IoU threshold of 0.25 compared to 0.50. For confidence levels above 0.35, YOLOv4 shows greater robustness in detection compared to the other models. Considering the mode of 0.3 for the confidence level that maximizes the F1-Score metric and the IoU threshold of 0.25 in all models, YOLOv5-s obtained a mAP of 73.1% with a coefficient of determination (R2) of 0.78 and a relative mean square error (rRMSE) of 42% in the plant count, followed by YOLOv4 with a mAP of 72.0%, R2 of 0.81 and rRMSE of 39.5%.
Las máquinas sembradoras-fertilizadoras utilizadas en el campo mexicano usan sistemas mecánicos para el accionamiento de los dosificadores. En países desarrollados estos sistemas se están reemplazando por sistemas mecatrónicos implementados en máquinas de dosificación variable. Los sistemas mecatrónicos tienen la ventaja de que su desempeño no se afecta por las condiciones del suelo y cubierta vegetal, además de la facilidad para realizar los cambios de la dosis de aplicación de insumos, al permitir realizarlos de manera continua y en tiempo real. Sin embargo, tienen la desventaja de su elevado costo de adquisición. Este estudio presenta los resultados de prueba de laboratorio de un sistema mecatrónico desarrollado con hardware y software libre de bajo costo y adaptado a la sembradora-fertilizadora Modelo LC-U-N del fabricante Sembradoras del Bajío S. A. de C.V. El dosificador de semilla se probó con semilla de maíz, bajo el estándar de la banda engrasada descrito en la norma ISO 7256-1:1984. Los resultados muestran buena calidad de distribución de la semilla a frecuencias de rotación del disco semillero de 0.524 a 2.199 rad s-1, al obtener índices de calidad de alimentación ≥ 90 %, pérdida de semilla y de multiplicidad inferiores al 6 % y precisión < 18 %. Los dosificadores de fertilizante y pesticida se probaron con base a la norma NMX-O-222-SCFI-2004, con fertilizante comercial UREA, al utilizar cinco frecuencias de rotación en el intervalo de 0.524 a 3.77 rad s-1 y de 1047 a 14,661 rad s-1, respectivamente, con diferentes aberturas de la compuerta de salida. Para el caso del dosificador de fertilizante se obtuvo una dosis de aplicación de 3 a 562 kg ha-1 con el mejor desempeño al utilizar aberturas de la compuerta ≤ 50 %, mientras que el dosificador de pesticida presentó un desempeño excelente, con el cual se obtuvo una dosis de aplicación de 0.004 a 16.4 kg ha-1.
T he demand for nixtamalized products has broadened the industrialization of maize. The nejayote is a product of the alkaline cooking of grain, and unfortunately contributes to environmental deterioration after being dumped into the public sewer system. There is evidence that adequate treatment of this byproduct not only reduces pollution, but it is also a source of compounds with high added value with potential for technological applications. The objective of this review was to provide an overview of the main methodologies and technological developments which have been implemented to explore the physicochemical properties of nejayote and to assign a treatment or an application to it. With the work performed it was possible to detect that the recovery of materials with high added value (polyphenols, carbohydrates, sugars, gums and calcium components) can be used in various areas such as the food, pharmaceutical and biotechnological sectors. In addition, it was identified that the obtaining of these components can be carried out through the coupling of various bioprocesses (fermentation, filtration, centrifugation and decantation).Resumen L a demanda de productos nixtamalizados ha incrementado la industrialización del maíz. El nejayote surge de la cocción alcalina del grano, y desafortunadamente contribuye en el deterioro ambiental tras ser vertido al alcantarillado público. Existe evidencia de que el tratamiento adecuado de este subproducto no sólo disminuye la contaminación, también es fuente de compuestos de valor agregado alto con potencial para aplicaciones tecnológicas. El objetivo de esta revisión fue proveer un panorama sobre las principales metodologías y desarrollos tecnológicos que se han implementado para explorar las propiedades físico-químicas del nejayote y proveerle un tratamiento o aplicación. Con el trabajo realizado se pudo detectar que la recuperación de materiales con valor agregado alto (polifenoles, carbohidratos, azúcares, gomas y componentes de calcio) puede ser utilizada en diversas áreas como la alimenticia, farmacéutica y biotecnológica. Además, se identificó que la obtención de dichos componentes se puede llevar a cabo mediante el acoplamiento de diversos bioprocesos (fermentación, filtración, centrifugación y decantación).
En el presente estudio se realizó el análisis cinemático y de esfuerzos de un rodillo aireador con cuchillas. Se obtuvieron las trayectorias de las cuchillas del rodillo aireador, las cuales incluyen los movimientos de rotación y de traslación sobre el terreno. Se calcularon áreas longitudinales bajo el suelo y volúmenes de las grietas para cuchillas de forma rectangular (Tipo A), triangular simétrica (Tipo 1) y triangular asimétrica (Tipo 2). Los resultados del análisis cinemático reportan que las cuchillas de tipo A modifican considerablemente el suelo con respecto a las otras dos cuchillas. Se calcularon esfuerzos normales numéricamente y por elemento finito, obteniendo para la cuchilla tipo 1 esfuerzos calculados numéricamente de 4.52 MPa en la zona superior del elemento y -7.06 MPa en la zona inferior del mismo. Los esfuerzos normales calculados por elemento finito, se encontraron en el rango de 3.66 a 6.52 MPa para la parte superior del elemento y -7.8 MPa para la parte inferior del mismo. Para la cuchilla tipo 2 se obtuvo un esfuerzo normal de forma numérica de 8.83 MPa. Los esfuerzos normales calculados por elemento finito se encontraron en el rango de 3.95 a 12.86 MPa.
Para analizar el flujo de aire en el sistema de extracción de aire instalado en un invernadero, se diseñó un conjunto de extractores con diferente número y ancho de aspas, ángulo de ataque del aire y velocidad angular. A continuación, se efectuaron 48 simulaciones por dinámica de fluidos computacional con base en diferentes condiciones de frontera. La resolución del modelo tridimensional se basó en resolver numéricamente las ecuaciones de flujo de Navier-Stokes por medio de un método de discretización de volumen finito. Además, por cada variante de estudio se obtuvieron 48 imágenes en 2D de los contornos de velocidad y otras 48 en 3D de las líneas de corriente del aire de salida, además se construyeron las curvas de velocidad y presión respecto a la geometría del sistema y se estimó la potencia del extractor. Finalmente, se obtuvieron los valores del ángulo de apertura del aire a la salida del extractor y el ángulo de flujo al interior del ducto. El objetivo de la presente investigación fue aplicar la simulación por dinámica de fluidos computacional al interior de un sistema de extracción de aire de un invernadero, para posteriormente analizar el comportamiento del flujo en la salida del túnel, en función de los parámetros geométricos del extractor. Con esta información se podrán diseñar los sistemas de ventilación bajo invernadero, así como controlar el flujo del aire conforme a las condiciones requeridas por el cultivo de interés, sin afectar su ciclo de producción e independientemente de la climatología del lugar. Descriptores: Ventilación, fuentes alternas, energía, modelación computacional, túnel de viento.
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