基于改进实例分割算法的智能猪只盘点系统设计

基于图像处理的动物资产计数方法,不仅可以减少人工投入,还可以缩短生物资产的计数周期,但该方法受光照条件影响严重,并且当动物间相互挤压、遮挡时,计数精度较差。针对这些问题,该研究提出了一种基于图像实例分割算法的生猪计数网络。针对光照和目标边缘模糊问题,利用拉普拉斯算子进行图像预处理。对Mask R-CNN网络的特征提取网络进行改进,在原始特征金字塔网络（Feature pyramid network, FPN）后面增加一条自底向上的增强路径,直接将低层边缘位置特征与高层特征相融合,提高对目标边缘轮廓的识别能力,对非极大值抑制过程和损失函数进行优化和改进,以提高分割精度。在河北丰宁、吉林金源和内蒙古正大3个试验猪场进行测试,验证本文网络的计数精度。采集设备在3个试验猪场共采集2 400张图像,经图像预处理去除模糊和光线差的图像,从剩余的图像中随机选取共1 250张图像作为原始数据集,其中丰宁猪场500张、金源猪场500张,正大猪场250张。将各猪场的原始数据集分别按2:2:1的比例分为3部分,包括训练集905张,验证集95张,测试集250张,对原始训练集和验证集进行数据增强,最终得到训练集图像1 500张,验证集图像150张,测试集图想250张。河北和吉林的试验猪场,每栏猪只数目为12～22头,各测试100张图像,完全准确清点的图像比例分别为98%和99%,满足实际应用要求。内蒙古试验猪场的单栏猪只密度大,每栏猪只数目平均80头,测试50张图像,完全准确清点的图像比例为86%。本文所提出的猪只盘点系统,通过修改网络增强图像中目标特征信息提取和优化边界框回归过程,减少由于光线差和遮挡导致的目标漏检情况,解决了基于图像分割算法的猪只盘点中光照、模糊以及遮挡等问题,能够满足单栏饲养密度为1.03～1.32头/m2的养殖场的猪只盘点需求。     

露薇花‘爱丽丝’系列外植体诱导及增殖试验分析

以露薇花种子无菌播种苗和穴盘播种苗为试验材料,比较两种条件下种子发芽情况,并将两种幼苗作为外植体,移入初代培养基内进行诱导培养和继代增殖。运用主成分分析法和相关性分析法,并通过建立拟合生长曲线,量化评价不同播种方式幼苗离体培养下生长情况。结果表明,穴盘播种发芽率较无菌播种发芽率高,幼苗根系发达,但苗离体培养污染率较高;离体无菌培养更有利于露薇花植株生长发育的进行,可将穴盘发芽幼苗灭菌后移植进培养基培养;继代培养穴盘播种和无菌播种苗之间无差异;继代培养3次,单瓶接种两株植株,植株长势最好,萌芽数,萌芽均高,增殖倍数高。通过本次实验,为露薇花高效生产繁殖提供理论依据,从而为西北地区新优特异花卉的引进,提供可行的途径方法。     

利用科学免疫方式防控育肥猪胀气猝死试验报告

诺维氏梭菌导致的猪只猝死是集团规模猪场母猪和育肥猪猝死的重要原因。试验在华北地区某集团各选择1 200头育肥猪，应用某厂家猪大肠杆菌-C型产气荚膜梭菌-诺维氏梭菌三联灭活疫苗H和另一厂家产气荚膜梭菌二价疫苗（A型、C型）Z进行预防猪只胀气猝死的效果比较。结果表明：免疫三联灭活疫苗H组死亡率下降3.25个百分点，免疫二价疫苗Z组死亡率下降2个百分点，猪只因诺维氏梭菌导致的猝死比例显著下降，有效提高了猪场经济效益。     

降水对华北农业区地下水保障能力的影响

[目的] 评估降水对华北农业区地下水保障能力的影响,为该区地下水资源可持续利用提供理论依据。[方法] 建立地下水保障能力(F)评价理论体系,采用地学统计、关联度分析等方法,分析降水对地下水保障能力影响的时空特征。[结果] ①随降水量变化,F值空间分布变化明显,多年平均和丰水年以“基本保障”分布为主,枯水年则以“难以保障”为主; ②随降水量变化,不同区位F发生频次亦不同。在燕山山前平原和太行—冀中平原,当降水频率分别＞75%和＞50%时,F值均在0.5以下;太行—豫北平原,当降水频率＜75%时,F值升高至以大于1.0的频次为主;中部—豫北平原,当降水频率＜50%时,F值均增大至1.0以上;当降水频率＜25%时,中部—鲁北平原和滨海平原F值均增大至0.5以上,而中部—冀中平原只有少数年份F大于0.5。[结论] 降水是影响地下水保障能力的重要因素,对平水年和枯水年仍为“较高保障”的区域可适当扩大农业种植规模,对丰水年为“难以保障”和“较低保障”的区域,应适当压缩农业种植规模。     

中国肉牛业发展分析以及促进出口的对策建议

中国肉牛产业是改革开放以后迅速发展起来的新兴产业,也是近年来中国发展速度最快的畜牧产业之一。经过20多年的发展,中国牛肉产量现居亚洲第一、世界第三。笔者简要分析中国肉牛产业的总体发展状况,并从促进肉牛出口的角度给出几点建议。     

基于MPI的地下水数值模拟并行算法研究

地下水数值模拟是研究分析各种地下水问题的重要手段。针对传统地下水数值模拟串行算法在处理海量数据模型时计算时间长、运行效率低的特点,在分布式存储系统上利用消息传递标准MPI,设计了一种采用Cholesky预条件子,粗粒度、低通信开销的PCG并行算法。通过在具有4个处理核心的Linux集群环境中的测试可知,该程序运行所获得的加速比会随着处理核心数的增加而不断增大,并在4个处理核心数的时候获得最大加速比2.21,说明所设计的PCG并行算法具有较好的加速效果和可扩展性。     

湿热胁迫对地被菊及野生菊生理生化特性的影响

为了探明湿热胁迫对地被菊及野生菊生理生化的影响,以地被菊品种旌旗、晚粉、重瓣早黄、繁白露、美矮粉、铺地粉黛、香妃、金光万丈、米白早及野生种菊花脑、甘野菊和芙蓉菊为材料,在苗期对其进行高温高湿处理[温度40℃,空气湿度(90±5)%,土壤湿度100%],测定品种及野生种的形态指标、叶绿素含量及细胞膜透性。结果表明,12个种或品种的耐湿热性可分为5个层次,从强到弱依次为旌旗>芙蓉菊、铺地粉黛、菊花脑>重瓣早黄、米白早、香妃>美矮粉、甘野菊、金光万丈>繁白露、晚粉。     

森林群落竞争研究述评

随着全球变暖以及低碳经济的兴起,森林生态研究已成为当前全球变化与可持续发展研究中的热点问题。森林群落种内种间竞争是森林生态研究中的主要方向之一。当前森林群落种内种间竞争研究的内容主要包括资源因素的竞争机理研究,森林种间竞争强度模型、作用与结果的测量等。主要的研究模型有Hegyi的单木竞争指数模型、单木竞争指数的改进模型和Lotka-Volterra竞争模型等。目前森林群落种间竞争研究中存在的问题主要是森林群落种间竞争研究以模拟的方法居多,但由于受到模型自身特点的限制,在森林群落种间竞争研究中存在较大的不确定性。森林群落种间竞争的未来研究将主要集中在竞争中的根系作用,根系的水分竞争,气候变化对竞争的影响等方面。     

多黏芽孢杆菌对蛋鸡生产性能、蛋品质及血清相关指标的影响

为研究多黏芽孢杆菌对蛋鸡生产性能、蛋品质及血清指标的影响,选用392日龄健康的海兰蛋鸡360只,随机分为4个组,每组设6个重复,每个重复15只鸡。对照组饲喂基础日粮,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组在基础日粮中分别添加1×109CFU/kg、2×109CFU/kg、3×109CFU/kg的多黏芽孢杆菌。结果表明:多黏芽孢杆菌在本试验的添加剂量范围内,对蛋鸡生产性能无显著影响(P>0.05);有改善蛋品质、提高机体免疫性能的趋势。     

基于可见光红外成像辐射仪数据的地表温度反演

地表温度是农业旱灾和作物估产模型的重要参数。该文针对可见光红外成像辐射仪(visible infrared imager radiometer suite,VIIRS)传感器缺乏水汽通道的特点,联合Aqua卫星搭载的中分辨率成像光谱仪(moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)数据提出了基于分裂窗算法的VIIRS地表温度反演方法。对地表发射率和大气透过率这2个关键参数的获取进行了详细分析,选取了处于作物生长期的2013年6月4日VIIRS数据进行实例验证分析。结果表明,与全国气象数据比较该文算法在大尺度上能够较好地获取中国地表温度;与MODIS数据温度产品在高温产粮区比较,该文算法与MODIS温度产品精度较一致,两者差值小于1 K。使用MODTRAN(moderate resolution transmission)软件对算法的精度进行了模拟评价验证,分析表明:在一定的水汽和地表发射率条件下,算法反演精度一般保持在1 K内,平均误差为0.431 K,误差标准偏差为0.247 K。能够为农业干旱、作物长势等农情信息监测提供所需的地表温度数据。