混纺麻纱特征的实用图像表征技术——II.麻/涤纱混合比的计算

基于已有的特征指标及组合指标,对苎麻和涤纶纤维的各特征指标进行“组合对”识别与分类及其边界确定。利用“组合对”参数二维解析边界函数划分和判定方法,实现了计算机图像处理对麻/涤混纺纱混合比的精确、有效地计算,混纺比与实际比较绝对误差在3%以下,相对误差在5%以下。研究表明本文提供的方法更具有纤维识别的直观准确性和有效性,并可实用和标准化。     

混纺麻纱特征的实用图像表征技术——Ⅱ．麻／涤纱混合比的计算

基于已有的特征指标及组合指标，对苎麻和涤纶纤维的各特征指标进行“组合对”识别与分类及其边界确定。利用“组合对”参数二维解析边界函数划分和判定方法，实现了计算机图像处理对麻／涤混纺纱混合比的精确、有效地计算，混纺比与实际比较绝对误差在3％以下，相对误差在5％以下。研究表明本文提供的方法更具有纤维识别的直观准确性和有效性，并可实用和标准化。     

基于卷积神经网络的田间麦穗检测方法研究

为提高卷积神经网络对麦穗的识别检测精度,在YOLOv5检测模型基础上提出改进的识别检测模型YOLOv5-αTB,在特征提取网络末端部分加入Transformer模块,强化特征提取网络对小麦麦穗图像的颜色、纹理、几何等特征的提取,在特征融合部分将路径聚合网络（path aggregation network,PANet）替换成加权双向特征金字塔（bidirectional feature pyramid network,BiFPN）,进一步优化多尺度特征的融合。针对边界框回归损失函数的计算方式IoU的局限性,引入了α-CIoU加强了边界框回归的效果。利用YOLOv5-αTB检测模型在测试集上得到的精确度（precision）、召回率（recall）和平均精度(average precision,AP)分别是99.95%、81.86%和88.64%,在平均精度上相比于传统的YOLOv5模型提升2.92个百分点。该模型检测统计麦穗数量对比人工计数结果,识别检测精度约为97.00%。     

超高产型杂交红麻中杂红318的选育

中杂红318(原名"H318")系利用外观性状叶型相似、父本L3-21茎色红色,母本P91茎色绿色,经济性状互补性强的红麻良种为亲本,从数十个组合中筛选出的超高产型抗病优质杂交组合,在入选的杂交红麻杂优组合比较中,杂优组合的优势是显著的.其中超高产型杂优组合H318(F1)在比较试验中,分别比KB2(中红麻10号)和红引135增产30.2%和64.2%,迭极显著水平;平均干茎1471.03kg/666.7m2,比对照中红庥10号增产20.54%;H318在2004-2006年全国红麻区域试验中,平均纤维产量每公顷4411.65kg,比对照中红麻10号增产20.75%,达极显著水平,较其它参试新品种增产显著.在全国红麻生产试验中平均纤维产量306.16 kg/666.7m2,比对照中红麻10号增产19.12%,差异迭极显著水平;纤维品质经农业部麻类产品质量监督检验测试中心检测.纤维支数266支,强力327牛顿,优于对照品种;该组合经人工接种炭疽病菌鉴定,烂头率为2.4%、病情指数为17.8,其指标优于对照,表现出植株高大,皮较厚,有效株数多,干茎产量和出麻率均高.纤维品质好,抗病性强,属于高抗类型.表明中杂红H318是高产、优质、多抗、适应性广的纺织、造纸兼用的红麻新组合.     

超高产型抗病适应性广的“中杂红316”的选育

中杂红316(原名"H316")系利用外观性状茎色、叶型相似、经济性状互补性强的红麻品系152和P91为亲本,从数十个杂交组合中筛选出的超高产型抗病优质杂优组合H316(F1),在比较试验中,分别比KB2和红引135增产26.1%和56.0%;干茎产量达21348.45 kg/hm2,比对照中红麻10号增产16.6%;H316(F1)在2004-2006年全国红麻区域试验中,平均纤维产量4171.31kg/hm2,比对照增产14.18%,增产极显著;在全国红麻生产试验中平均纤维产量4339.5kg/hm2,比对照中红麻10号增产12.56%;主要产量构成因素为株高405.98cm、茎粗1.89cm、纤维鲜皮厚度1.24mm、干皮精洗率60.85%、平均笨麻率11.95%;纤维品质经农业部麻类产品质量监督检验测试中心检测,纤维支数为275m/g,纤维强力为332N,均优于对照;该品种经人工接种炭'疽病茵鉴定.烂头率为0.7%、病情指数为10.8,其抗病性指标明显优于对照.表明中杂红H316是高产、优质、多抗、适应性广的纺织、造纸兼用的红麻新组合.     

混纺麻纱特征的实用图像表征技术--Ⅰ.截面图像生成与特征指标

混纺织物的纤维组成和混纺比早在成纱时就已确定,其预先判定极为必要.本文探讨图像技术测量麻/涤混纺纱混合比的快速算法及其实用指标.该表征从麻/涤纱的有效切片、纱线截面摄像、图像小波分析去噪开始,到采用形态滤波法,解决图像局部灰度不均匀;使用分水岭法,分开粘连纤维和减少无效分割,实现图像的采集和预处理.实验结果证明,切片采样和小波除噪可达清晰采像要求;图像预处理可有效提高图像质量和分析精度.由此对纤维截面几何特征分析,得出主要特征参数为纤维当量截面积、异形系数和中腔纹.并依此参数及其组合完成对苎麻和涤纶纤维的自动识别,准确率达99.5%.     

优质高产杂交苎麻新组合"川苎8号"选育报告

"川苎8号"(原代号D-156)是我所用自育的优良雄不育系C26和恢复系B8配制而成的两系杂交苎麻组合.在1995-1997年四川省苎麻区域试验中平均原麻产量1957.8kg/hm2,较对照红皮小麻增产41.85%,在组合比较试验中平均原麻产量2546.1kg/hm2,较对照红皮小麻增产69.04%;两组试验增产均达极显著水平.该组合纤维品质优良,在苎麻区域试验中平均单纤维细度为1913支;在生产示范中,经达州市纤检局检测平均单纤维细度为1978支.该组合采用种子繁殖,后代在品质和经济性状上分离变异极小;植株高大、粗壮、经济性状优良,蔸型、株型理想,抗逆性强,高抗苎麻花叶病,抗旱、抗风力强.     

优质高产杂交苎麻新组合“川苎11”选育报告

"川苎11"(原代号川杂9832)是我所用自育的优良雄不育系"C9451"和优良恢复系"R79-20"配制而成的两系杂交苎麻品种.在2002-2004年四川省苎麻区域试验中平均原麻产量2323.5kg/hm2,较对照川苎4号增产25.8%,平均单纤维细度1934m/g.在组合比较试验中平均原麻产量2000kg/hm2,较对照川苎4号增产41.03%,平均单纤维细度1979.1m/g.生产试验中平均原麻产量2629.95g/hm2,较对照川苎4号增产24.3%.经四川省纤维检验检测局测定,川杂9832平均单纤维细度2174 m/g,纤维强力40.89cN.该品种采用种子繁殖,植株整齐、均匀、高大、粗状、经济性状优良,蔸型、株型理想,高抗苎麻花叶病毒病和苎麻炭疽病,抗旱、抗风力强.     

大豆杂种优势及其高优势组合选配的研究Ⅰ.F1代子粒产量的杂种优势与高优势组合选配

本研究的主要目的是明确大豆杂种优势的大小,探讨大豆杂种优势的遗传规律,筛选出一批高优势组合.试验共选用国内与国外引入的优良大豆品种(品系)715份做亲本,其中国内品种(品系)624个,国外引入品种(品系)91个,从1996至2000年分别在七个地点配制杂交组合1326个,并进行F1代子粒产量测定.试验采用间比法按熟期组及组合顺序排列,二次重复,以当地相近熟期组的主推品种为对照品种.从中筛选出176个优势较高的组合,进行第二次产量测定,方法与第一次测产相同,试验在二个地点同时进行.研究结果表明,高亲优势率平均为6.8%,对照优势率平均为11.9%,高亲优势率超过30%以上的组合占19.8%,对照优势率超过30%以上的组合占25.3%,高亲与对照优势率同时超过20%以上的组合占18.3%.对不同类型组合杂种优势的分析显示,"本地品种×本地品种"组合的杂种优势低于"本地(引入)品种×引入品种"的组合,而"本地(引入)品种×引入品种"组合的杂种优势又低于"中国品种×国外品种"的组合,这种趋势是较为明显的.二次测产组合结果显示,高亲优势率平均为22.5%,对照优势率平均为21.1%,高亲与对照优势率同时超过20%以上的组合占22.1%.这说明从一次测产组合中筛选出的高优势组合有大部分会被淘汰掉,而通过二次测产所筛选出的高优势组合应具有一定的可靠性.通过二次测产,最终筛选出39个高优势组合.     

麻纤维厌氧生物脱胶系统的脱胶特性研究

基于具有自主知识产权的麻纤维厌氧生物脱胶系统,对苎麻、剑麻、大麻和棕榈麻进行厌氧脱胶处理。结果表明:该系统运行过程中pH值稳定在7.2左右,化学需氧量(COD)在327 mg/L以下,氨氮质量浓度在5.2 mg/L以下,能实现近零排放;试验参数条件下苎麻脱胶效果优于剑麻、大麻和棕榈麻:苎麻纤维残胶率可达1.32%(低于化学脱胶),剑麻、大麻和棕榈麻残胶率分别为16.03%、20.13%、35.49%;各纤维强力指标能够达到传统化学脱胶法水平,其中苎麻的各项指标满足《苎麻精干麻》(GB/T 20793-2015)的一等水平。     

超高产型杂交红麻中杂红305的选育

中杂红305(原名"H305")系利用外观性状茎色、叶型相似、经济性状互补性强的红麻良种为亲本,从数十个组合中筛选出杂种 F1、F2代均可利用的超高产型抗病优质杂交组合.在入选的杂交红麻杂优组合 F1、F2代的杂种组合比较中,杂优组合的一、二代的优势是显著的.在比较试验中,其中超高产型杂优组合 H305F2分别比 KB2、74-3增产23.97%、33.47%,达极显著水平,居首位.在1999-2000年全国红麻区域试验中,H305(F2)平均纤维产量3691.5 kg/hm2,比对照红引135平均增产22.1%,居首位,较对照和其它参试新品种增产显著.平均干茎产量20289 kg/hm2,较对照增产26.5%,表现出植株高大,皮较厚,有效株数多,干茎产量和出麻率均高,抗病性强,纤维品质好,纤维品质经农业部麻类产品质量监督检验测试中心检测,纤维支数289支,强力 474牛顿,优于对照品种.采用硫酸盐法制浆,H305的平均干茎纸浆得率为47.9% ,高于对照.人工接菌炭疽病鉴定,病情指数为23.5,烂头率为1.8%,属于高抗类型.表明中杂红 H305是高产、优质、多抗、适应性广的纺织、造纸兼用的红麻新组合.红麻超高产型杂种二代的利用可大大降低种子成本,不仅红麻杂种优势的利用在生产上大面积推广应用成为可能,而且可显著提高麻农的经济效益和社会效益,其前景非常广阔.     

混纺麻纱特征的实用图像表征技术——I.截面图像生成与特征指标

混纺织物的纤维组成和混纺比早在成纱时就已确定,其预先判定极为必要。本文探讨图像技术测量麻/涤混纺纱混合比的快速算法及其实用指标。该表征从麻/涤纱的有效切片、纱线截面摄像、图像小波分析去噪开始,到采用形态滤波法,解决图像局部灰度不均匀;使用分水岭法,分开粘连纤维和减少无效分割,实现图像的采集和预处理。实验结果证明,切片采样和小波除噪可达清晰采像要求;图像预处理可有效提高图像质量和分析精度。由此对纤维截面几何特征分析,得出主要特征参数为纤维当量截面积、异形系数和中腔纹。并依此参数及其组合完成对苎麻和涤纶纤维的自动识别,准确率达99.5%.     

基于图像的水稻病害识别方法研究

利用图像处理技术和贝叶斯判别法对水稻3种常见病害进行识别研究。首先,利用颜色特征与病斑外轮廓分割病斑,提取病斑形态、颜色、纹理特征共63个参数;然后,应用逐步判别分析法对4个不同参数集合筛选最有效识别参数;最后,利用贝叶斯判别法进行分类识别。结果表明,逐步判别法最多可使参数减少到原来的35.2%,识别准确率最高为97.2%。该方法可以应用于其他农作物病害识别。     

红麻超高产型杂交组合的研究

本文从产量性状、抗病性和纤维品质等方面分析了8个红麻杂优组合一、二代的优势表现.试验表明杂优组合的一、二代的优势是显著的.其中超高型杂优组合H305F2在比较试验中分别比KB2、74-3、红引135分别增产23.97%、33.47%、53.4 %,达极显著水准.在全国红麻区试中,比对照红引135平均增产28.08%,较对照和其它所有参试新品种极显著的增产,表现出植株高大,皮较厚,有效株数多,生物产量和出麻率均高,抗病性强,纤维品质好,其前景非常广阔.红麻化学杀雄制种为红麻超高产型一、二代优势利用的应用和推广提供了快速、简便的制种方法,这说明红麻杂种优势的利用不仅在生产上大面积应用和推广成为可能,而且也是优化红麻种子结构和达到显著提高经济效益和社会效益的目的.     

转基因油菜RF1的外源基因插入位点分析与事件特异性检测方法研究

采用基因组步移和巢式PCR方法研究了转基因油菜雄性不育恢复系RF1外源基因插入位点序列特征,并根据此特征建立了RF1转化事件特异性检测方法。从RF1基因组DNA中分离到外源基因插入位点的左边界旁侧序列798bp,包括335bp的插入载体序列和463bp的旁侧基因组序列。根据已发表的RF1右边界旁侧序列的信息,发现外源T-DNA在向油菜基因组整合的过程中,在整合位点处有75bp的基因组序列丢失。根据分离的RF1左边界旁侧序列,建立了RF1事件特异性定性检测方法,扩增片断大小为284bp。利用建立起来的RF1事件特异性定性检测方法可以准确的将转基因油菜RF1与其它的转基因油菜品种区分开,检测灵敏度达到5个拷贝（0.013%）。该事件特异性检测方法具有高度的特异性和良好的灵敏性,为转基因油菜品种RF1的身份识别提供了有效的方法。     

图像特征和样本量对水稻害虫识别结果的影响

【目的】在传统的模式识别分类中,从大量的干扰物体中识别出目标物体,图像特征参数的选择和不同训练样本数量的比例对目标物体的识别结果有着较大的影响。研究的目的在于明晰不同的图像特征和样本量对水稻灯诱害虫识别结果的影响。【方法】根据5种目标害虫体型大小,将水稻灯诱昆虫分成大型昆虫和小型昆虫。研究水稻昆虫图像的全局特征、局部特征和不同特征融合对水稻目标害虫识别结果的影响;研究基于小样本条件,选择不同训练样本比例对水稻目标害虫识别结果的影响。【结果】当非目标昆虫样本量约为目标害虫样本量的4倍时,基于全局特征和HOG特征融合训练得到的支持向量机分类器识别水稻3种大型害虫,可获得91.4%的识别率和8.6%的误检率;当非目标昆虫样本量约为目标害虫样本量的2倍左右时,基于全局特征的支持向量机分类器识别水稻2种小型害虫,可获得94.9%的识别率和4.9%的误检率。【结论】针对小样本数据,从大量非目标中识别出目标物体,选择合适的特征和设置合理的训练样本比例可获得较好的目标识别结果。     

剑麻化学脱胶技术初步研究

本研究对剑麻纤维的化学成分做了测试,然后采用正交实验的方法对纤维进行脱胶处理,测试处理后纤维试样的制成率、白度、细度、强力、断裂伸长率等指标.根据实验结果分析预处理、碱液浓度、助剂种类和煮练时间四因素对纤维主要性能指标的影响,并选出在各个指标条件下的最佳工艺方案,从而提高剑麻纤维的可纺性.     

陆地棉与异常棉远缘杂交后代的杂种优势利用

为了进一步研究棉花杂种优势的利用,采用G.hirsutum(陆地棉)与G.anomalum(异常棉)杂交培育出的稳定系DH966、DH967、DH968作母本,转基因抗虫棉SGK321和99B作父本分别进行成对杂交,杂种一代对产量及主要经济性状进行了测算及分析。结果表明:3个稳定系与SGK321、99B杂交一代6个杂交组合中有5个组合的子棉产量与皮棉产量的中亲优势超过40%,超标优势均在30%以上,单株结铃数的中亲优势超过20%,超标优势均在20%左右,铃重的中亲优势在15%左右,超标优势为10%左右,衣分、纤维上半部平均长度、断裂比强度的中亲优势均在2%左右,衣分的超标优势为3%左右,纤维上半部平均长度、断裂比强度的超标优势均在10%以上。马克隆值的中亲优势在-1%~-4%,超标优势在-2%~-6%。6个组合F_1的子棉产量、皮棉产量、单株结铃数和铃重均表现出有较强的超高亲优势,而衣分、绒长、断裂比强度、马克隆值均低于高亲值,优势均为负值。每个组合的全部统计性状F_1均表现出很强的超低亲优势。棉花远缘杂交稳定系与转基因抗虫棉用于杂种优势利用具有较大的潜力。     

亚麻新品种"双亚七号"选育研究

"双亚七号"品种是采用复合杂交方法[(6409-669×Natasja)F1×78-99]×FR2,经混合个体选择育成的.该品种具有出麻率高,纤维品质好,种子产量高和多抗等优点.区域试验的原茎、纤维和种子每公顷分别为5831.5kg、664.3kg和493.1kg,分别比对照品种黑亚七号增产10%、23.1%和22.5%.生产试验的原茎、纤维和种子每公顷产量分别为4785.4kg、789.8kg和537.6kg,分别比对照品种黑亚七号增产8.7%、27%和34.4%,长麻率19.5%比对照高4个百分点.纤维强度248.9牛顿,纤维号20#.     

苎麻复合酶脱胶影响因子优化研究

应用耐热碱性果胶酶和半纤维素酶复配后进行苎麻酶脱胶影响因子组合优化实验,以脱胶去除率为脱肢效果判断依据.结果表明,果胶酶浓度 4%(对原料),半纤维素酶浓度2%,转速250 rpm,脱胶时间 3.5 h,最高脱胶去除率可达 17.22%.对脱胶后的苎麻韧皮纤维进行扫描电镜分析,结果显示,随脱胶时间的延长,纤维分散度越高,脱胶 3 h 时纤维基本完全分散.