基于图像处理的车辆防偏防追尾预警系统研究

针对交通事故的不断上升,设计一种基于图像处理的车辆防偏防追尾预警系统。首先利用改进的Hough变换检测出前方车道线并进行预警决策;然后在此车道区域内根据车底部阴影的梯度特征确定前方可能存在的车辆区域,通过卡尔曼滤波器跟踪检测到的目标,并利用归一化转动惯量做车辆验证;最后根据世界坐标系和图像坐标系之间的几何映射关系测定与前车的距离,进而与计算得出的安全距离对比从而实现报警功能。实验结果表明,该系统能够有效的识别出车道线和车辆,并能很好的判断车道线偏离情况和测量车间距,从而实现预警输出。     

不同施肥处理对毛竹根际微生物影响及其PCR-DGGE分析

采用PCR-DGGE技术对不同施肥处理毛竹根际微生物多样性特征进行研究.结果表明:采用改进的蛋白酶K-CTAB法提取的毛竹土壤DNA经PCR扩增的产物经DGGE检测后得到的电泳条带清晰且分离效果好,可以明显反映出毛竹根际微生物多样性的变化.根际微生物种群组成特征受施肥量、肥料种类影响很大,施肥能够增加毛竹根际微生物的多...     

基于互信息和混合优化算法的多模医学图像配准

针对互信息函数的多极值问题,提出了一种基于混合优化算法的多模医学图像配准方法.对于多模医学图像,以互信息作为相似性测度,使用混合优化算法搜索出最佳配准变换参数,将待配准图像进行变换,从而达到配准的目的.实验表明,该算法能避免陷入局部最优值,配准结果精度达到亚像素级.     

聚丙烯酰胺凝胶电泳检测致病疫霉菌SSR标记方法改良

[目的]改进聚丙烯酰胺凝胶电泳检测致病疫霉菌SSR标记方法。[方法]以2009年在宁夏固原地区采集的马铃薯晚疫病样为试验材料,提取其DNA,PCR扩增,并将其产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳。[结果]采用12%聚丙烯凝胶电泳检测引物D13、G11,8%聚丙烯凝胶电泳检测引物PI4B、PI63、SSR4,最后采用0.1%硝酸银染色,取得了比较理想的电泳及染色效果。[结论]该研究建立的适用于致病疫霉菌SSR标记的电泳和染色技术方法具有检测灵敏度高、操作简单、获得的条带清晰等特点,是一种行之有效、简便快捷的检测方法。     

Kinect传感器的植株冠层三维数据测量

植株三维信息重构能为植株生长状态监测和精确喷雾施药提供有效数据。提出一种基于Kinect传感器技术的植株冠层三维数据测量的方法。由Kinect传感器进行植株彩色和深度图像数据的采集,提取和处理所采集的植株冠层目标有效三维信息,完成对植株深度数值和水平投影面积的计算。以规则形状物体与不规则植株为实验对象,对三维数据测量方法进行准确性实验测试,并将实验结果与人工测量结果进行比对。实验结果显示,该方法的深度和面积测量的准确性较高,深度测量误差小于1.0%,面积测量误差小于3.6%。选取温室吊兰作为场地实验对象,采用由测量机构和控制处理机构组成的冠层三维检测系统对吊兰冠层进行三维数据测量,并实时输出深度以及水平投影面积信息,其深度测量的相对误差为1.77%。研究表明,该方法具有较高的可行性,适用于温室植株冠层三维数据测量。     

改进的小波变换模极大值检测图像边缘的方法

提出了一种改进的基于小波多尺度多分辨率特征的数字图像的边缘检测算法，分别利用不同尺度小波变换后的水平方向和垂直方向高频信息，根据李氏指数与小波变换关系，采用小波模极大值在不同尺度下传播的特性，检测出图像在2个方向的极大值，然后利用模糊算法构造相应的隶属函数，提取弱边缘信息，最后得到不同尺度下的边缘图像。本算法可以兼顾良好的边界定位、噪声抑制和弱边界检测等性能指标，可以有效解决传统边缘检测方法中存在的搞定为精确及强去噪能力之间的矛盾。     

低空林地航拍图像拼接的改进缝合线算法

目的图像拼接效果的优劣主要取决于图像配准和图像融合两个步骤。图像配准误差导致的错切以及图像序列间的视差导致的鬼影、重影问题可通过图像融合算法减小或消除。目前图像融合算法中最佳缝合线算法的综合效果较好, 但没有考虑到拼接图的正射效果, 并且无人机低空飞行时树高相对飞行高度比值较大, 这在获取正射影像时是不可忽略的干扰因素。传统的数字正射影像(DOM)是基于数字高程模型(DEM)对单张影像进行数字微分纠正进而拼接成整个区域的正射影像图。但是, 地形高程数据和植物的高度数据获取困难, 而恢复出来的地形和植物高度与实际数据存在误差, 造成DOM在局部边缘出现扭曲、模糊问题。本文提出一种不需要DEM数据, 仅用图像信息使拼接结果图保留正射投影的改进缝合线算法。方法首先对SURF特征检测、匹配与筛选, 用RANSAC算法求得的单应性矩阵确定相邻图像重叠区域; 然后基于重叠区中像素点位置与相邻两图像中心点位置的距离差可以反映正射效果的思想, 将距离差引入能量函数, 同时设计了动态权值参数用来平衡颜色、结构和距离三者的重要程度, 利用动态规划思想搜索得到最佳缝合线; 最后在缝合线两侧进行多频带融合生成类似正射影像的无缝拼接图。结果实验图像来源于不同样地、不同飞行高度, 在相邻两幅图像以及同一条带航线图像上将本文的改进缝合线算法与其他3种缝合线算法以及Pix4D生成的数字正射影像进行对比。实验结果表明, 本文提出的缝合线改进算法能保留正射投影, 视觉效果优于现有的缝合线算法, 在城镇建筑图像的实验中局部效果优于Pix4D。结论本文针对无人机低空林地航拍图像拼接重影问题和拼接结果由于视角不同而产生非正射影像区域的问题, 实现了一种不需要DEM数据进行数字微分纠正但能生成类似正射影像效果的改进缝合线算法。实验结果显示, 本文算法优于目前的最佳缝合线算法, 能够保留正射投影, 效果类似DOM, 并且在保证物体边缘清晰方面优于目前商用软件生成的DOM。这有利于更准确地计算林地的郁闭度, 估算林地植被覆盖面积, 对跟踪识别地表动植物也具有一定的帮助。除林地图像之外, 本方法也可以推广到其他需要保留正射投影的低空航拍拼接应用领域, 如城镇航拍图像等。      

基于形态学重建和极大值标记的分水岭分割算法

针对传统分水岭算法的过分割问题,结合形态学重建和极大值标记技术研究并实现一种新算法。该算法首先进行开闭重建预处理,较好地去除了各类噪声并保留目标原有的结构;然后进行局部极大值调整及标记,有效地避免了过分割;最后对局部极大值图像进行分水岭分割,取得了较好的实验效果。论文还探讨该算法的关键因素即结构元素的选择问题,经大量实验得出结论——选择与目标图像形状相似、大小相宜的结构元素可获得较好的分割效果。     

DGGE技术检测中华绒螯蟹线粒体Cytb基因遗传多样性的实验条件探讨

目前,变性梯度凝胶电泳技术（DGGE）多用于微生物和临床医学检测,而用于水产动物基因片段检测的报道甚少。相关研究显示,针对不同的目的基因,其PCR条件、变性剂浓度梯度和电泳时间是DGGE检测实验成败的关键。因此,为应用DGGE技术分析中华绒螯蟹线粒体Cytb基因片段的遗传多样性,探讨了DGGE技术的关键因子,确定了PCR反应体系和循环参数、电泳时PCR产物的上样量、变性剂浓度范围和电泳的最适时间。     

CCD检测和图像处理在分子生物学中的应用

本文论述了用ＣＣＤ图像传感器实现核酸电泳凝胶图像的实时检测及图像处理与分析的系统。该系统不仅可以同时检出核酸的分子量和核酸的浓度等往往需要用不同的方法和多种仪器分析和计算才能得到的参数，还提高了测量的精度和实验工作效率，使传统凝胶图像的记录与分析智能化。     

桃RAPD扩增产物的不同电泳检测及其序列特征分析

以16个桃品种为试验材料,选用11个碱基引物以及严格筛选PCR退火温度的RAPD技术,对琼脂糖凝胶及聚丙烯酰胺凝胶电泳检测的RAPD、PCR扩增产物进行比较.结果表明,聚丙烯酰胺凝胶电泳检测出的总谱带及多态性谱带数均高于琼脂糖凝胶,前者不存在或少存在共迁移性的现象.随机选取19个片段,发现其中有6条是编码蛋白的基因片段,说明RAPD不仅扩增基因组上的非编码蛋白序列,同时可扩增编码蛋白的基因片段,能够较全面客观地反映不同桃品种遗传上的差异.     

Image-based orchard insect automated identification and classification method

Insect identification and classification is time-consuming work requiring expert knowledge for integrated pest management in orchards. An image-based automated insect identification and classification method is described in the paper. The complete method includes three models. An invariant local feature model was built for insect identification and classification using affine invariant local features; a global feature model was built for insect identification and classification using 54 global features; and a hierarchical combination model was proposed based on local feature and global feature models to combine advantages of the two models and increase performance. The three models were applied and tested for insect classification on eight insect species from pest colonies and orchards. The hierarchical combination model yielded better performance over global and local models. Moreover, to study the pose change of insects on traps and the hypothesis that an optimal time to acquire and image after landing exists, advanced analysis on time-dependent pose change of insects on traps is included in this study. The experimental results on field insect image classification with field-based images for training achieved the classification rate of 86.6% when testing with the combination model. This demonstrates the image-based insect identification and classification method could be a potential way for automated insect classification in integrated pest management.     

正交试验法优化芍药基因组DNA CTAB法提取工艺

[目的]为芍药的杂交育种提供试验依据。[方法]通过正交试验,对利用芍药基因组DNA的CATB法提取工艺进行优化。[结果]CTAB法提取DNA的OD260/OD280为1.8~1.9,不同处理间差异较明显。除泳道c7电泳结果较差外,其他泳道DNA的完整性都相对较好。除c1c、2泳道RNA拖尾现象较严重外,c3、c4、c5c、6泳道脱尾现象均较轻微,而c8和c9电泳条带较为整齐。CTAB法提取芍药基因组DNA的最佳配方为:CTAB 0.75 g、NaCl 3 g、EDTA 2.5 mlT、ris-HCl 5 ml,pH值8.0。[结论]利用该CATB方法,可获得高纯度芍药DNA。     

仿火箭电泳应用于单细胞凝胶电泳技术的优势（摘要）

[目的]研究仿火箭电泳应用于单细胞凝胶电泳技术,为单细胞凝胶电泳技术寻求另一种可行的电泳方法提供参考。[方法]将仿火箭电泳方法应用于单细胞凝胶电泳技术,检验单细胞水平上的DNA损伤,并与传统的电泳方法比较,分析其优劣势。[结果]在细胞DNA未受损状态下,2种电泳方法所得的结果一致;而在细胞DNA受到损伤时,传统的电泳方法下一些细胞的慧尾发散出现漂移,仿火箭电泳方法得到的慧尾图像集中且未发生偏移。[结论]仿火箭电泳方法较传统的电泳方法存在一定优势。     

基于微流控芯片电泳的番茄黄化曲叶病毒快速检测

【目的】探索微流控芯片电泳方法在PCR产物检测方面的效果,并建立针对番茄黄化曲叶病毒（Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV）的微流控芯片电泳检测方法,弥补琼脂糖凝胶电泳方法在试剂消耗、所用时间、安全性方面的缺陷。【方法】通过对TYLCV的基因组进行分析后,在该基因组中相对稳定的位置设计引物,同时兼顾引用已被研究者研究过的引物,对这些选择的引物进行特异性、稳定性、灵敏度等方面的验证,筛选出用于后续试验的引物。选择DNA标准物φX174/BsuR I(Hae Ⅲ) marker,分别进行琼脂糖凝胶电泳和微流控芯片电泳,对二者在耗材、耗时和灵敏度方面进行比较,确定微流控芯片电泳在核酸检测方面的应用价值。利用筛选出的其中1对引物对番茄叶片的实际样品进行PCR扩增,随后通过微流控芯片电泳对其进行检测,以此探讨微流控芯片电泳在病毒检测方面的检测效果。【结果】共筛选出14对TYLCV备用引物,其中2对引自文献,12对为本文设计,每对引物均可满足微流控芯片检测要求。选择其中1对引物TYLCV-T作为随后的研究对象。利用琼脂糖凝胶电泳和微流控芯片电泳对DNA标准物检测,结果表明微流控芯片电泳在耗时方面不足琼脂糖凝胶电泳的1/10,约为13 min,试剂消耗为琼脂糖凝胶电泳的1/8,检测灵敏度方面至少比琼脂糖凝胶电泳高103倍,根据DNA标准物原液浓度计算可知,微流控芯片电泳至少可准确检测到浓度为5×10-6 μg?μL-1的核酸样品。利用微流控芯片电泳对TYLCV-T扩增的TYLCV PCR产物进行检测,将检测峰值图与DNA标准物的峰值图时间比较,就可判断出产物峰的大小范围。【结论】筛选出的关于TYLCV的备用引物可作为进一步研究微流控芯片技术在该病毒检测方面的基础;通过将琼脂糖凝胶电泳和微流控芯片电泳进行比较,确立了后者在核酸检测方面的应用价值;通过微流控芯片电泳对TYLCV PCR产物的检测,建立了基于微流控芯片电泳的TYLCV快速检测方法,为TYLCV的快速检测提供新的技术支持。     

Efficient registration of optical and IR images for automatic plant water stress assessment

Automatic registration of optical and IR images is a crucial step towards constructing an automated irrigation control system where plant water information is sensed via thermal imaging. The scene of the IR image is assumed to be completely included in the optical image and the alignment between the common scene in the two images may involve translation and rotation by a small angle, though a small scale difference may also be present. This automatic registration of data from two quite different, non-rigid imaging regimes presents several challenges, which cannot be overcome using common image processing techniques. In this paper, a fully automatic image registration algorithm for the alignment of optical and IR image pairs is described, where Pearson's cross-correlation between a pair of images serves as the similarity measure. A computationally efficient algorithm is designed and packaged as a software application. This work provides an intervention free process for extracting plant water stress information which can be fed into an automated irrigation scheduling program. The proposed algorithm is justified by the comparison of its registration performance with that of other potential algorithm techniques using several experimental data collections. Our results demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm and efficiency of its application to the registration of IR and optical images.     

鹅源性成分PCR检测方法的建立

[目的]建立一种检测鹅源性成分的PCR方法。[方法]以15种动物的DNA为模板,利用鹅的特异性引物进行PCR反应,PCR产物用1．4％的琼脂糖凝胶电泳检测并测序,检测引物的特异性和敏感性。[结果]通过PCR反应从鹅样品中扩增到了304bp的目的片段,其他物种火鸡、鸭、鸽鹑、鸵鸟、鸽子、鸡、马、牛、羊、猪、狗、驴、猫、鱼和空白对照则无目的片段,表明该引物的特异性良好。鹅组织PCR产物的核苷酸序列与GenBank中检索到的相应序列基本符合,相似性为98％;PCR检测方法的检测灵敏度为0．01％。[结论]该PCR检测方法特异性强、准确性好、灵敏度高、可重复性好,为明确食品与饲料的成分和来源,预防禽流感的传播提供了有效的分子生物学捡测方法.     

基于小波变换的羽毛杆折痕缺陷检测

在工程系统可靠性评估中,由于马尔可夫方法和蒙特卡罗方法分别存在对元件寿命模型限于指数分布和仿真结果具有随机性的缺点,而电力设备中元件寿命分布类型不确定,影响了可靠性评估的有效性和准确性.针对这一问题,本文利用可修复系统事后维修模型（RSS）方法,采用威布尔模型对电力设备FYXF-03发电机原动系统仿真器进行可靠性评估,其仿真精度高、仿真结果具有确定性,为电力设备的可靠性评估、维修和保养计划的制订、以及可靠性设计时的元件选型提供了参考.     

基于图像投影变换的鸡蛋破损检测

提出了基于梯度增强和投影变换的禽蛋破损检测算法。该算法对透射鸡蛋图像的G分量进行Prewitt算子梯度锐化、最大类间法自适应阈值分割,对分割后的图像进行投影变换、信息提取,最后建立隶属函数,进行鸡蛋是否破损的判断并输出判断结果。试验表明,该方法检测效率高,平均检测准确率达到95%。     

微芯片电泳与聚丙烯酰胺凝胶电泳的比较分析

聚丙烯酰胺凝胶电泳是目前实验室常用的分离寡核苷酸的电泳技术,微芯片电泳是近几年新兴起的DNA/RNA快速分析系统。对玉米自交系8112、黑糯等SSR分子标记的PCR扩增结果进行两种方法的比较,旨在分析检验微芯片电泳在重复性和分辨率上的可靠性。与聚丙烯酰胺凝胶电泳相比,微芯片电泳无毒性、操作更简单、灵敏度和准确性高,而且重复性良好,今后在科研工作中将拥有更加广阔的前景。