雅可比-傅立叶矩对胰阔盘吸虫卵数字化描述性能比较

在经典雅可比多项式中,当P和q取值不同时,径向多项式在0≤r≤1范内有不同数量的零点,对应不同的雅可比-傅立叶矩.为比较研究这些不变矩的图像描述性能,本文用4种雅可比-傅立叶矩对反刍家畜胰阔盘吸虫卵显微图像进行重建实验,并分析了重建误差.结果发现它们对虫卵图像的数字化描述性能有所不同,相比之下变形雅可比(p=4,q=3)-傅立叶矩的图像描述性能优于其它矩.     

不变矩图像分析研究进展

不变矩是1种高度浓缩的图像特征,具有平移、灰度、尺度、旋转等多畸变不变性.1961年,M.K.Hu首先提出了7个几何不变矩用于图像描述.后来人们进行多方面研究,发现正交矩具有绝对的独立性,没有信息冗余现象,抽样性能好,抗噪声能力强,更适合用于多畸变不变图像描述和识别.性能较好的正交矩有Legendre矩、Zernike矩、正交傅立叶-梅林矩、切比雪夫矩和变形雅可比（p=4,q=3）-傅立叶矩等.近几年,用正交矩进行图像分析、图像处理以及图像识别的研究报道很多,这表明不变矩理论及其在图像信息处理与识别中的应用技术具有很好的发展前景和应用商机.本文系统介绍了不变矩的概念、特性以及它在图像分析中的简单应用.     

退化红壤区不同重建模式森林土壤氮素矿化过程及其有效性

采用PVC顶盖埋管法,开展退化红壤区不同重建模式森林土壤N素矿化特征研究,结果表明:(1)不同重建模式森林土壤有效N差异极显著(P<0.001),其中铵态N:无林地=阔叶林=针阔混交林>针叶林;硝态N:针阔混交林>阔叶林>针叶林=无林地;矿质N:针阏混交林>阔叶林>无林地>针叶林.(2)在所有重建模式中NH4+-N是有效N的主体部分,氨化过程更强烈.(3)不同重建模式森林土壤氨化速率差异不显著(P=0.354),而硝化速率和矿化速率均为极显著(P<0.001),硝化速率、矿化速率均表现为阔叶林≥针叶林≥针阔混交林=无林地.总体来看,无论是有效N含量还是N矿化速率阔叶林均为最高,是一种比较好的植被重建模式.深入开展生态系统N平衡的研究有利于更好地评价重建森林的功能.     

不变矩纹理分割的窗口选择探讨

不变矩纹理图像分割过程中,在计算矩图和特征图像时,每个像素点的窗口选择显得非常重要.本文用变形雅可比矩等几种不变矩,就纹理图像的每一个像素点如何选择一定大小的窗口进行了系统探讨.然后在这个窗口内计算以该像素点为中心的矩,通过非线性转换器将得到的矩图转换为纹理特征图像.     

变形雅可比(p=4,q=3)-傅立叶矩的算法优化

在模式识别中,不变矩作为特征提取量被普遍使用。由于大多不变矩是在极坐标系下定义的,计算过程中需要多次进行坐标变换,这种变换既增加了计算复杂度,还产生了明显的量化误差。针对此问题,本文提出1种直接在笛卡尔坐标系中计算变形雅可比矩的算法,并将此方法分别应用于相似白细胞显微图像和8种家畜寄生虫卵显微图像的识别中,识别率分别为97.89%和92.18%。     

抗几何攻击的数字图像版权保护算法

为了在保证图像质量的前提下实施图像的版权保护,提出了一种基于Krawtchouk矩和标识信息的零水印算法.该方法利用从图像中提取的特征信息来构造水印,从而达到版权保护的目的.主要步骤为,首先计算原始图像的Krawtchouk低阶矩不变量来构建水印信息,接着将水印信息和密钥信息在第三方登记注册并获得标识信息,最后通过标识信息确认版权所有者.水印提取过程简单,只需计算所得图像的几个低阶Krawtchouk矩不变量.文中给出了实验结果,并与传统几何矩不变量的算法进行了比较. 结果表明,该方法对旋转、缩放、剪切、组合攻击、平移和去掉行等几何攻击以及滤波、JPEG压缩等攻击具有更高的稳健性.     

基于遗传算法的玉米病害图像特征优化与识别

以玉米病害图像为例,经图像预处理后,采用遗传算法从图像纹理、颜色和形状多个原始特征中优选,优化出相关信息测度、归一化蓝色颜色分量b值、Cb、颜色矩、病斑周长和形状因子等独立性、稳定性好及分类能力强的特征向量用于病害识别。利用SPSS软件提供的Bayes判别分析结果表明,该方法提高了病害图像识别的效率和精度。     

基于遗传算法的玉米病害图像特征优化与识别

以玉米病害图像为例,经图像预处理后,采用遗传算法从图像纹理、颜色和形状多个原始特征中优选,优化出相关信息测度、归一化蓝色颜色分量 b 值、Cb、颜色矩、病斑周长和形状因子等独立性、稳定性好及分类能力强的特征向量用于病害识别.利用SPSS软件提供的Bayes判别分析结果表明,该方法提高了病害图像识别的效率和精度.     

基于光谱与图像信息的杏鲍菇多糖含量检测

【目的】利用高光谱成像技术实现杏鲍菇Pleurotus eryngii多糖含量的快速无损检测。【方法】利用高光谱图像采集系统获取350～1 021 nm波长范围内的杏鲍菇高光谱图像,同时利用苯酚–硫酸法测定对应样本的多糖含量。通过波段运算和阈值分割构建掩膜图像,使样本与背景相分离。采用主成分分析(PCA)处理原始高光谱图像,获得代表原始图像99%信息的2个主成分图像(PC1、PC2),然后利用连续投影算法(SPA)选出554.4、772.8、811.4、819.1、855.6、986.3和1 019.5 nm 7个特征波长及对应的光谱特征,分别提取7个特征波长图像和2个主成分图像的纹理与颜色特征,最后利用偏最小二乘回归(PLSR)建立杏鲍菇样本基于不同图像特征与多糖含量之间的关系模型。【结果】从校正集决定系数(Rc2)来看,基于特征光谱+特征波长图像特征+主成分图像特征的模型效果最好,Rc2=0.954,RMSEc=0.341;从预测集决定系数Rp2来看,基于特征光谱+特征波长图像特征的模型效果最好,Rp2=0.868,RMSEP=0.539。【结论】该研究结果可为杏鲍菇多糖含量的快速、无损检测提供一定的参考。     

5种裸腹溞的核型及亲缘进化关系的研究

以5种裸腹溞Moina为试验材料进行了染色体数目和核型的研究。染色体制片采用气干法,依据Levan等和Stebbins的标准进行染色体分类。结果表明：蒙古裸腹溞M.mongolica的核型公式为2N=6M＋18T,NF=30,1A;多刺裸腹溞M.macrocopa,2N=10M＋12T,NF=32,1A;直额裸腹溞M.rectirostris,2N=12M＋12T,NF=36,1B;微型裸腹溞M.micrura,2N=10M＋14T,NF=34,1A;近亲裸腹溞M.affinis,2N=12M＋14T,NF=38,1B。在此基础上进一步探讨了5种裸腹溞的亲缘进化关系,认为5种裸腹溞按进化地位的高低顺序依次为直额裸腹溞〉近亲裸腹溞〉多刺裸腹溞〉微型裸腹溞〉蒙古裸腹溞。     

基于小波分解与分形维的木材纹理分类

为了对木材纹理进行分类,用Symlet-4小波对1 000幅木材纹理图像进行了2级分解并重构,形成8幅子图像。利用自相关函数对8幅重构图像及原图像计算了分形维数。分析表明:原木材图像的分形维数反映了木材纹理的总体规则性和复杂程度;多分辨率下,各近似和水平、垂直、对角三个细节图像的分形维数描述了纹理细节,当木材纹理细致时,图像的分形维数较小;当木材纹理粗糙时,分形维数较大。     

Surface-plasmon holography with white-light illumination

The recently emerging three-dimensional (3D) displays in the electronic shops imitate depth illusion by overlapping two parallax 2D images through either polarized glasses that viewers are required to wear or lenticular lenses fixed directly on the display. Holography, on the other hand, provides real 3D imaging, although usually limiting colors to monochrome. The so-called rainbow holograms--mounted, for example, on credit cards--are also produced from parallax images that change color with viewing angle. We report on a holographic technique based on surface plasmons that can reconstruct true 3D color images, where the colors are reconstructed by satisfying resonance conditions of surface plasmon polaritons for individual wavelengths. Such real 3D color images can be viewed from any angle, just like the original object.     

Holomicrography: transformation of image during reconstruction of a posteriori

Holomicrographs recorded through a microscope contain a hologram of the interior of the microscope, including the objective. During reconstruction of the microscopic image, modification of the aperture of the reconstructed objective produces the same alteration in the reconstructed image that would have occurred in the original image, if the actual objective had received the same modification. By this means, a single event holographed by bright-field microscopy may later be examined in reconstruction by dark-field, phase-contrast,or interference microscopy.     

短枝型苹果品种孢粉学研究

对４个苹果短枝型品种及其相应的起源品种的花粉形态进行比较研究发现：（１）苹果花粉形状较相似，但大小存在着差异，所测品种中普遍表现为短枝型品种的花粉显著小于起源品种；（２）苹果品种花粉粒表面纹饰较复杂，主要分两类：红星和新红星属于同一类型，其花粉粒表面为网状纹饰；而金帅、金矮生；青香蕉、烟青；印度，绿光同属于一个类型，其花粉粒表面为条纹纹饰，走向与极轴基本平行；（３）短枝型品种花粉中出现异型花粉；（４）苹果花粉在形态构造上属于ＮＰＣ系统中的Ｎ３Ｐ４Ｃ２类型。     

Surface charge--induced ordering of the au(111) surface

Synchrotron surface x-ray scattering (SXS) studies have been carried out at the Au(lll)/electrolyte interface to determine the influence of surface charge on the microscopic arrangement of gold surface atoms. At the electrochemical interface, the surface charge density can be continuously varied by controlling the applied potential. The top layer of gold atoms undergoes a reversible phase transition between the (1 x 1) bulk termination and a (23 x radical3) reconstructed phase on changing the electrode potential. In order to differentiate the respective roles of surface charge and adsorbates, studies were carried out in 0.1 M NaF, NaCl, and NaBr solutions. The phase transition occurs at an induced surface charge density of 0.07 +/- 0.02 electron per atom in all three solutions.     

Ultrahigh-Resolution X-ray Tomography

Ultrahigh-resolution three-dimensional images of a microscopic test object were made with soft x-rays collected with a scanning transmission x-ray microscope. The test object consisted of two different patterns of gold bars on silicon nitride windows that were separated by approximately 5 micrometers. Depth resolution comparable to the transverse resolution was achieved by recording nine two-dimensional images of the object at angles between -50 and +55 degrees with respect to the beam axis. The projections were then combined tomographically to form a three-dimensional image by means of an algorithm using an algebraic reconstruction technique. A transverse resolution of approximately 1000 angstroms was observed. Artifacts in the reconstruction limited the overall depth resolution to approximately 6000 angstroms; however, some features were clearly reconstructed with a depth resolution of approximately 1000 angstroms.     

三种烟草属植物的核型分析

对三种烟草属植物进行了核型分析。粘烟草N.glutinosa L.为二倍体,其核型可简式为:2n=24=10M 10m 4sm(2SAT);内索菲拉烟草N.nesophila Johnston和斯托克通氏烟草N.stocktonii Brandegee可能均为双二倍体,其核型简式,前者为2n=48=6M 20m(2SAT) 18sm 4st,后者为2n=48=14M 12m 18sm 4st。对供试材料的染色体基数、倍性及随体等问题进行了初步讨论。     

福建省三种木麻黄的核型比较研究

用低渗去壁法分析木麻黄属中三个种染色体组型,2N均为18。短枝木麻黄染色体基数存在着明显的非整倍性变异。该属三个种主要细胞学特征均由具中部着丝点的大型和具端部着丝点的小型染色体所组成,除这种起源上的近缘关系外,在M和T染色体的数目,每对染色体的臂比值也存在着差异,可做为种的细胞学鉴别特征,供分类学和遗传育种学参考。     

长期定位施肥对非石灰性潮土水分保持 及腐殖质组成的影响

在非石灰性潮土26年的定位试验进行过程中,在12个不同处理CK、N1、N2、M1、M1N1、M1N2、M2、M2N1、M2N2、NP2K、N2P和N2K中,于2003年研究了长期定位施肥对非石灰性潮土水分保持及腐殖质组成的影响,结果表明,各施肥处理0~20cm土层土壤孔隙度皆高于不施肥对照处理,单施有机肥及其配施无机氮肥的处理比对照提高了11.49%~19.24%,土壤含水量与孔隙度呈显著正相关(r=0.7076*)。有机肥配施无机氮肥能提高土壤中有机碳总量、胡敏酸碳、富里酸碳和胡敏素碳,最明显的是每年每公顷施含氮276kg有机肥配合施含氮276kg的无机氮肥,比不施肥增加了73.45%、198.58%、140.85%和39.35%。长期施用有机肥能提高胡敏酸的含量,施用无机化肥可提高富里酸降低胡敏酸的含量。可见长期有机肥与无机化肥合理配施可明显提高土壤的环境质量,增强土壤蓄水保肥能力。