Streszczenie. W modelowaniu procesow cieplno-mechanicznych zachodzących w produktach rolniczych k... more Streszczenie. W modelowaniu procesow cieplno-mechanicznych zachodzących w produktach rolniczych konieczna jest znajomośc ich geometrii. Opracowano w związku z tym oryginalny system informatyczny do wykrywania krawedzi na cyfrowych obrazach przekrojow dowolnego obiektu oraz do automatycznego tworzenia siatki trojwymiarowych, izoparametrycznych elementow skonczonych. Wynikowa tablica wspolrzednych wszystkich wezlow tej siatki znajduje zastosowanie w oryginalnych programach autorskich do wizualizacji geometrycznego modelu badanego produktu oraz do prognozowania rozkladow temperatury i zawartości wody w jego wnetrzu. Przedstawiony w pracy przyklad pozyskiwania danych o zewnetrznej i wewnetrznej geometrii produktow rolniczych, w postaci tablicy wspolrzednych wezlow siatki MES, dotyczy ziarniaka kukurydzy. Slowa kluczowe: modelowanie geometrii, wykrywanie krawedzi, siatka strukturalna MES
The purpose of this research work was to develop a neural model allowing to assess dried carrot t... more The purpose of this research work was to develop a neural model allowing to assess dried carrot type and to classify it on the basis of digital photographs. Three dried carrot types were analysed and classified. Their specific qualities were selected, allowing classification according to dried carrot type and quality. Completed research allowed to generate four neural models of multilayer perceptron type.
A need for prompt and reliable information dedicated to farmers and institutions involved in the ... more A need for prompt and reliable information dedicated to farmers and institutions involved in the agriculture and food sector results in enhancing Web-based decision support systems with new advanced technologies. Implementation of such advanced and effective technologies is important for a software developer to support software quality standards. Emerging technologies and environments related to the recent version of Microsoft .NET Framework were analyzed and applied to develop several Web applications for the agri-food sector. The methods were based on ASP.NET (versions 3.5 and 4), C++/CLI and C# (versions 3.0 and 4.0) available in Microsoft Visual Studio 2008 and 2010. The approach was enhanced with: AJAX to make Web applications more interactive, LINQ to work with data, CSS to build attractive and consistent web sites, WPF, including Silverlight, to develop and distribute rich Web applications, and WCF for implementing services. The technologies were exemplified with several orig...
ABSTRACT Streszczenie. W pracy poddano analizie możliwość wytworzenia modelu neuronowego zależnoś... more ABSTRACT Streszczenie. W pracy poddano analizie możliwość wytworzenia modelu neuronowego zależności pomiędzy charakterem częstotliwościowym sygnału akustycznego generowanego w trakcie swobodnego transportu grawitacyjnego ziarniaków kukurydzy a ich wilgotnością. Wytworzono modele neuronowe, określono ich jakość i generowane błędy pomiarowe. Słowa kluczowe: sieć neuronowa, pomiar, ocena, wilgotność, kukurydza Wstęp Jednym z najważniejszych parametrów fizycznych wpływających na ocenę ziarna, za-równo z punktu widzenia jego obróbki termicznej, jak i jego przechowywania, jest zawar-tość wody związanej fizycznie w ziarnie. Jednocześnie najprostszą metodą realizacji cią-głego transportu surowców sypkich, do których zaliczają się nasiona i ziarniaki roślin rolniczych, jest spadek grawitacyjny. Sytuacja, w której materiał transportowany jest z użyciem spadku swobodnego, bez realizowania przerw w procesie transportu, jest sto-sunkowo łatwa do wywołania, a często stanowi stały i niezbędny element tego procesu. W trakcie spadku swobodnego generowany jest złożony sygnał akustyczny: zarówno przez spadający materiał, jak i w układzie materiał – środowisko transportowe. Najprostszą oceną złożonego sygnału akustycznego jest pomiar ciśnienia akustycznego tego sygnału. W wielu przypadkach jest on wystarczający tylko do oceny głośności środo-wiska, wyznaczenia różnicy pomiędzy sygnałem tła a sygnałem mierzonym i pomiaru wartości skutecznej sygnału [Jakubowska, Kukiełka 2006, Herbert, Stennin 1996, Amoo-deh i in. 2006]. W przypadku złożonego sygnału dźwiękowego, w którym istotna informa-cja zawarta jest w jego charakterystyce częstotliwościowo-amplitudowej, wymagane są narzędzia umożliwiające bardziej szczegółowa analizę. Jednym z najczesciej stosowanych narzędzi jest szybka transformata Fouriera (FFT, ang. Fast Fourier Transform) [Lynn, Fu-erst 1994, Zielinski 2006]. Wykorzystanie sieci neuronowych do modelowania procesów zachodzących w prze-twórstwie rolno-spożywczym, a w szczególności parametrów fizycznych ziarna było przedmiotem wielu badań, obejmujących szerokie spektrum cech, których znajomość lub możliwość predykcji jest istotna zarówno w kontekście poznawczym, jak i praktycznym [Francik, Hebda 2005; Tukiendorf 2005; Koszela i in. 2005]. Bardzo często w pracach uzyskiwano modele o bardzo wysokiej jakości, dlatego zdecydowano się wykorzystać tę metodę do modelowania analizowanej relacji.
Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2014
Summary Adequate representation of agri-food product properties in mathematical models of heat an... more Summary Adequate representation of agri-food product properties in mathematical models of heat and water transport is necessary to simulate the behavior of the products, and to be able to explain and predict agri-food processing operations such as drying, cooling, and heating. Heat and water transport processes affect the final product quality and it is important to provide designers of agri-food processing and storing systems with tools for virtual prototyping and performance prediction. A lack of sufficient knowledge on product complex geometry represents a major obstacle in many computer predictions. Therefore two original approaches, one based on the finite element mesh generation and the other on the 3ds Max modeling were constructed and implemented in the paper to represent geometry of agri-food products. The approaches were used to model corn kernel geometry, in the intention of modeling grain drying and storing processes.
Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2016
„Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering” 2016, Vol. 61(1) Janina RUDOWI... more „Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering” 2016, Vol. 61(1) Janina RUDOWICZ-NAWROCKA, Karolina GÓRNA 21 Michał GRUSZCZYŃSKI, Przemysław IDZIASZEK, Wojciech MUELLER, Jerzy WERES, Janina RUDOWICZ-NAWROCKA, Karolina GÓRNA Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, Instytut Inżynierii Biosystemów ul. Wojska Polskiego 27, 60-637 Poznań, Poland e-mail: [email protected]
ABSTRACT Composting is one of the best methods for sewage sludge management. The early identifica... more ABSTRACT Composting is one of the best methods for sewage sludge management. The early identification of the young compost stage in composted material is important. The method for determining the degree of maturity of composted material containing sewage sludge will use the selected topologies of artificial neural networks. The learning processes of these networks will be carried out with the use of the information contained in digital images of composted material. It is important that acquisition of these images was carried out under constant lighting and exposure conditions on a suitable acquisition stand. The objectives of presented study were: to develop a stand for image acquisition of composted material, to determine the spectral distribution for used light sources and illuminance distribution for visible light, to determine the parameters for image acquisition of composted material. A suitable stand, consisted of three photographic chambers illuminated with visible light, UV-A light and mixed light, was developed. The spectral distribution of the used light sources and the illuminance distribution for visible light were analyzed and considered satisfactory. Image acquisition parameters, such as focal length, ISO sensitivity, aperture and exposure time, were specified.
In this paper we describe possible improvements within the key areas of Web-based DSS architectur... more In this paper we describe possible improvements within the key areas of Web-based DSS architectures for cereal grain drying and storage: Knowledge Representation (KR), its implementation within the reasoning layer and possible software consumers. The improvements are based on the Semantic Web foundation and the usage of Open Source projects.
Cereal straw is an environmentally friendly, rapidly renewable, and sustainable raw material for ... more Cereal straw is an environmentally friendly, rapidly renewable, and sustainable raw material for manufacturing insulating panels for building engineering. Credible data on thermal properties of insulating panels are crucial for appropriate and accurate design of building envelopes. The objective of the study was to determine and validate thermal properties of the panels made of cereal straw. Specific heat was measured with the calorimetric method. Thermal conductivity was determined with the inverse method and Isomet 2114 instrument, respectively. Both approaches accounted for the temperature influence. The specific heat of the panels was as high as 1600 J/(kg·K), while the thermal conductivity varied in the range from 0.025 to 0.075 W/(m·K) depending on the applied experimental method. The studied properties were validated and their credibility was assessed. High accuracy of heat transfer modeling was obtained for the properties measured with the calorimetric method and identified ...
In designing and managing thermal and mechanical processes in the agricultural, food and forest i... more In designing and managing thermal and mechanical processes in the agricultural, food and forest industries, to be able to assess quality, it is important to know product properties at all stages of processing. Recent advances in image analysis, both for neural classification and for 3D geometry data acquisition, enhanced by 3D geometry modeling and inverse finite element analysis, extend our possibilities in predicting product behavior and performing quality classification. In this paper original procedures and software earlier developed by the authors to solve a variety of quality analysis problems were analyzed and integrated into software of higher functionality, usability and efficiency. The problems were as follows: 1) image analysis measurement and product geometry representation in a form of 3D isoparametric finite element meshes, enhanced with NURBS and appropriate textures, 2) identification of unknown model coefficients (inverse FEA) and prediction of heat and moisture tra...
Streszczenie. W modelowaniu procesow cieplno-mechanicznych zachodzących w produktach rolniczych k... more Streszczenie. W modelowaniu procesow cieplno-mechanicznych zachodzących w produktach rolniczych konieczna jest znajomośc ich geometrii. Opracowano w związku z tym oryginalny system informatyczny do wykrywania krawedzi na cyfrowych obrazach przekrojow dowolnego obiektu oraz do automatycznego tworzenia siatki trojwymiarowych, izoparametrycznych elementow skonczonych. Wynikowa tablica wspolrzednych wszystkich wezlow tej siatki znajduje zastosowanie w oryginalnych programach autorskich do wizualizacji geometrycznego modelu badanego produktu oraz do prognozowania rozkladow temperatury i zawartości wody w jego wnetrzu. Przedstawiony w pracy przyklad pozyskiwania danych o zewnetrznej i wewnetrznej geometrii produktow rolniczych, w postaci tablicy wspolrzednych wezlow siatki MES, dotyczy ziarniaka kukurydzy. Slowa kluczowe: modelowanie geometrii, wykrywanie krawedzi, siatka strukturalna MES
The purpose of this research work was to develop a neural model allowing to assess dried carrot t... more The purpose of this research work was to develop a neural model allowing to assess dried carrot type and to classify it on the basis of digital photographs. Three dried carrot types were analysed and classified. Their specific qualities were selected, allowing classification according to dried carrot type and quality. Completed research allowed to generate four neural models of multilayer perceptron type.
A need for prompt and reliable information dedicated to farmers and institutions involved in the ... more A need for prompt and reliable information dedicated to farmers and institutions involved in the agriculture and food sector results in enhancing Web-based decision support systems with new advanced technologies. Implementation of such advanced and effective technologies is important for a software developer to support software quality standards. Emerging technologies and environments related to the recent version of Microsoft .NET Framework were analyzed and applied to develop several Web applications for the agri-food sector. The methods were based on ASP.NET (versions 3.5 and 4), C++/CLI and C# (versions 3.0 and 4.0) available in Microsoft Visual Studio 2008 and 2010. The approach was enhanced with: AJAX to make Web applications more interactive, LINQ to work with data, CSS to build attractive and consistent web sites, WPF, including Silverlight, to develop and distribute rich Web applications, and WCF for implementing services. The technologies were exemplified with several orig...
ABSTRACT Streszczenie. W pracy poddano analizie możliwość wytworzenia modelu neuronowego zależnoś... more ABSTRACT Streszczenie. W pracy poddano analizie możliwość wytworzenia modelu neuronowego zależności pomiędzy charakterem częstotliwościowym sygnału akustycznego generowanego w trakcie swobodnego transportu grawitacyjnego ziarniaków kukurydzy a ich wilgotnością. Wytworzono modele neuronowe, określono ich jakość i generowane błędy pomiarowe. Słowa kluczowe: sieć neuronowa, pomiar, ocena, wilgotność, kukurydza Wstęp Jednym z najważniejszych parametrów fizycznych wpływających na ocenę ziarna, za-równo z punktu widzenia jego obróbki termicznej, jak i jego przechowywania, jest zawar-tość wody związanej fizycznie w ziarnie. Jednocześnie najprostszą metodą realizacji cią-głego transportu surowców sypkich, do których zaliczają się nasiona i ziarniaki roślin rolniczych, jest spadek grawitacyjny. Sytuacja, w której materiał transportowany jest z użyciem spadku swobodnego, bez realizowania przerw w procesie transportu, jest sto-sunkowo łatwa do wywołania, a często stanowi stały i niezbędny element tego procesu. W trakcie spadku swobodnego generowany jest złożony sygnał akustyczny: zarówno przez spadający materiał, jak i w układzie materiał – środowisko transportowe. Najprostszą oceną złożonego sygnału akustycznego jest pomiar ciśnienia akustycznego tego sygnału. W wielu przypadkach jest on wystarczający tylko do oceny głośności środo-wiska, wyznaczenia różnicy pomiędzy sygnałem tła a sygnałem mierzonym i pomiaru wartości skutecznej sygnału [Jakubowska, Kukiełka 2006, Herbert, Stennin 1996, Amoo-deh i in. 2006]. W przypadku złożonego sygnału dźwiękowego, w którym istotna informa-cja zawarta jest w jego charakterystyce częstotliwościowo-amplitudowej, wymagane są narzędzia umożliwiające bardziej szczegółowa analizę. Jednym z najczesciej stosowanych narzędzi jest szybka transformata Fouriera (FFT, ang. Fast Fourier Transform) [Lynn, Fu-erst 1994, Zielinski 2006]. Wykorzystanie sieci neuronowych do modelowania procesów zachodzących w prze-twórstwie rolno-spożywczym, a w szczególności parametrów fizycznych ziarna było przedmiotem wielu badań, obejmujących szerokie spektrum cech, których znajomość lub możliwość predykcji jest istotna zarówno w kontekście poznawczym, jak i praktycznym [Francik, Hebda 2005; Tukiendorf 2005; Koszela i in. 2005]. Bardzo często w pracach uzyskiwano modele o bardzo wysokiej jakości, dlatego zdecydowano się wykorzystać tę metodę do modelowania analizowanej relacji.
Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2014
Summary Adequate representation of agri-food product properties in mathematical models of heat an... more Summary Adequate representation of agri-food product properties in mathematical models of heat and water transport is necessary to simulate the behavior of the products, and to be able to explain and predict agri-food processing operations such as drying, cooling, and heating. Heat and water transport processes affect the final product quality and it is important to provide designers of agri-food processing and storing systems with tools for virtual prototyping and performance prediction. A lack of sufficient knowledge on product complex geometry represents a major obstacle in many computer predictions. Therefore two original approaches, one based on the finite element mesh generation and the other on the 3ds Max modeling were constructed and implemented in the paper to represent geometry of agri-food products. The approaches were used to model corn kernel geometry, in the intention of modeling grain drying and storing processes.
Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2016
„Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering” 2016, Vol. 61(1) Janina RUDOWI... more „Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering” 2016, Vol. 61(1) Janina RUDOWICZ-NAWROCKA, Karolina GÓRNA 21 Michał GRUSZCZYŃSKI, Przemysław IDZIASZEK, Wojciech MUELLER, Jerzy WERES, Janina RUDOWICZ-NAWROCKA, Karolina GÓRNA Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Wydział Rolnictwa i Bioinżynierii, Instytut Inżynierii Biosystemów ul. Wojska Polskiego 27, 60-637 Poznań, Poland e-mail: [email protected]
ABSTRACT Composting is one of the best methods for sewage sludge management. The early identifica... more ABSTRACT Composting is one of the best methods for sewage sludge management. The early identification of the young compost stage in composted material is important. The method for determining the degree of maturity of composted material containing sewage sludge will use the selected topologies of artificial neural networks. The learning processes of these networks will be carried out with the use of the information contained in digital images of composted material. It is important that acquisition of these images was carried out under constant lighting and exposure conditions on a suitable acquisition stand. The objectives of presented study were: to develop a stand for image acquisition of composted material, to determine the spectral distribution for used light sources and illuminance distribution for visible light, to determine the parameters for image acquisition of composted material. A suitable stand, consisted of three photographic chambers illuminated with visible light, UV-A light and mixed light, was developed. The spectral distribution of the used light sources and the illuminance distribution for visible light were analyzed and considered satisfactory. Image acquisition parameters, such as focal length, ISO sensitivity, aperture and exposure time, were specified.
In this paper we describe possible improvements within the key areas of Web-based DSS architectur... more In this paper we describe possible improvements within the key areas of Web-based DSS architectures for cereal grain drying and storage: Knowledge Representation (KR), its implementation within the reasoning layer and possible software consumers. The improvements are based on the Semantic Web foundation and the usage of Open Source projects.
Cereal straw is an environmentally friendly, rapidly renewable, and sustainable raw material for ... more Cereal straw is an environmentally friendly, rapidly renewable, and sustainable raw material for manufacturing insulating panels for building engineering. Credible data on thermal properties of insulating panels are crucial for appropriate and accurate design of building envelopes. The objective of the study was to determine and validate thermal properties of the panels made of cereal straw. Specific heat was measured with the calorimetric method. Thermal conductivity was determined with the inverse method and Isomet 2114 instrument, respectively. Both approaches accounted for the temperature influence. The specific heat of the panels was as high as 1600 J/(kg·K), while the thermal conductivity varied in the range from 0.025 to 0.075 W/(m·K) depending on the applied experimental method. The studied properties were validated and their credibility was assessed. High accuracy of heat transfer modeling was obtained for the properties measured with the calorimetric method and identified ...
In designing and managing thermal and mechanical processes in the agricultural, food and forest i... more In designing and managing thermal and mechanical processes in the agricultural, food and forest industries, to be able to assess quality, it is important to know product properties at all stages of processing. Recent advances in image analysis, both for neural classification and for 3D geometry data acquisition, enhanced by 3D geometry modeling and inverse finite element analysis, extend our possibilities in predicting product behavior and performing quality classification. In this paper original procedures and software earlier developed by the authors to solve a variety of quality analysis problems were analyzed and integrated into software of higher functionality, usability and efficiency. The problems were as follows: 1) image analysis measurement and product geometry representation in a form of 3D isoparametric finite element meshes, enhanced with NURBS and appropriate textures, 2) identification of unknown model coefficients (inverse FEA) and prediction of heat and moisture tra...
Uploads
Papers by Jerzy Weres