玉米穗考种行籽粒计数算法设计研究

为了快速准确计数玉米穗行籽粒,提高玉米自动化考种水平。提出使用工业相机获取玉米穗图像信息,并设计基于MATLAB数字图像处理技术的玉米穗行籽粒计数方法,该方法先通过分割出完整玉米穗中的一行,再依据图像处理技术计算出玉米行籽粒的数量。分析对比基于方法的玉米穗行籽粒数与人工统计结果,验证方法的可靠性。结果表明,基于MATLAB数字图像处理技术对玉米穗行籽粒数计数与人工统计相差不超过2粒,其计算出的相对误差波动低于5.4%。该方法对玉米穗行籽粒数具有良好的计数性能,对加快玉米自动化考种技术发展具有重要意义。     

基于数学形态学的粘连大米籽粒分割研究

在大米籽粒检测中经常会有大米籽粒重叠和粘连的现象。将粘连在一起的大米籽粒群分离是图像处理中一项重要而困难的问题。对这一情况,提出了一种有效的分割算法,先对图像进行二值化处理,然后对图像进行数学形态学变换,通过腐蚀运算将大米籽粒群图像层层剥离,直至粘连籽粒分开,再使用膨胀运算和八链码方法恢复出原始的各个大米籽粒个体,从而将大米籽粒群分离开。实验证明,该算法能成功地分离开粘连大米籽粒。     

玉米病害图像分割系统开发

为了提高玉米病害叶片图像分割的准确性和设计相应的图像分割系统,采用迭代阈值分割算法和形态学中的开闭运算相结合的方法对玉米病害图像进行分割,使用VB和MATLAB的混合编程设计开发玉米病害图像分割系统.运行结果表明,该分割方法对玉米病害图像有很好的分割效果.     

农作物籽粒分割研究现状综述

籽粒分割是籽粒计数的关键环节,也是种子精选、育种评价的重要研究内容之一。从机器视觉和深度学习角度分析籽粒和颗粒分割现状,总结分析了各种分割方法特点。并对视觉方法和深度学习方法在图像分割等方面进行了比对分析,体现了深度学习在分割方面的优越性。     

夏玉米籽粒灌浆与籽粒含水率的关系及籽粒发育过程的分期

实验选用早、中、晚三个玉米品种，研究夏玉米籽粒灌浆与籽粒含水率的关系。结果表明，灌浆速度曲线并不随平均气温的波动而变化，不同品种，不同播期玉米灌浆速率峰值的出现以及灌浆的终止等，与籽粒含水率的关系较为稳定，不同品种，不同播期玉米灌浆速率与籽粒含水率的关系曲线均呈“单峰曲线“。根据含水率与灌浆的关系，提出了玉米籽粒灌浆新的分期方法。     

基于脉冲耦合神经网络的粘连玉米种子图像分割

为解决玉米种子内部机械裂纹检测过程中存在的种子间粘连问题,提出一种基于自适应脉冲耦合神经网络(Pulse coupled neural net)模型与熵值最大原则相结合的图像分割算法。运用直方图均衡化和布特沃斯低通滤波器进行频域增强预处理,以提高玉米种子与图像背景的对比度;运用PCNN模型,结合最大熵值原则对预处理后的粘连玉米种子图像进行分割,并引入图像像素的拉普拉斯能量(Energy of laplace)作为PCNN网络各神经元之间的连接系数,以增强图像分割效果;采用维纳滤波和数学形态学对分割后存在的噪声和断点进行处理,得到最终的分割效果。试验结果表明:PCNN与熵值最大原则相结合的图像分割算法的分割准确率为92.5%,运行时间为1.166 2s,分割准确率高于改进分水岭算法、OTSU算法和最大熵直方图分割算法,用时略长于其他分割算法。     

光照与物镜距离对采集玉米籽粒图像影响的研究

设计了具有主光源尧辅助光源,物镜距离可调的玉米籽粒图像采集实验箱,应用数码相机采集实验箱载物台上玉米籽粒的图像。以玉米籽粒形状特征、颜色特征为对象,分析同一物镜距离下辅助光源的放置方式与强度对图像采集的影响,光源确定的情况下物镜距离对图像采集的影响。结果表明：闪光灯留下的光斑影响特征提取,辅助光源平行和垂直放置尧物镜距离在26~31 cm范围内较佳。     

玉米籽粒形成过程观察

作者对玉米晚熟种(Sc704)、中晚熟种(烟单14号)和中熟种(烟单15号)籽粒形成过程的观测表明,Sc704籽粒于授粉后16—18天形成,授粉后16—24天灌浆,24—34天进入乳熟期,31—45天进入蜡熟期,50—65天后完熟。烟单14号和烟单15号的籽粒分别于授粉后16天和14天形成,此二品种授粉后12—18天均开始灌浆,20—30天进入乳熟期,30—40天进入蜡熟期,烟单14号于授粉后45—55天完熟,烟单15号则于40—55天完熟。     

玉米籽粒败育过程的能量代谢研究

以典型的顶端败育类型和正常类型玉米杂交种为材料,对２种类型果穗不同部位籽粒的能量代谢进行了双向比较研究。败育籽粒的呼吸强度在授粉后的０￣８ｄ（０￣８ＤＡＡ）即明显低于同期发育的正常籽粒,到８ＤＡＡ之后呼吸强度明显减弱,进入表现衰败期。进一步对籽粒的ＡＴＰ含旦、ＡＴＰａｓｅ活性测定亦表现出相同的趋势。研究认为：在败诱导期（０￣８ＤＡＡ）,败育类型顶部籽粒能量代谢水平较低是其库活性不足乃至败育的重要原因之一。     

基于G-MRF模型的玉米叶斑病害图像的分割

【目的】图像分割是作物病害自动识别系统实现的难点之一,前人研究大多采用基于阈值或聚类的分割算法,方法简单、易于实现,但分割精度较低。本文引入高斯模型的Markov随机场分割模型(G-MRF),对玉米叶部病斑图像进行分割试验,以期提高分割精度。【方法】在VC6.0下实现了G-MRF分割模型,G-MRF既利用了图像像素的灰度信息,又通过像素类别标记的Gibbs光滑先验概率引入了图像的空间信息,是能较好地分割含有噪声图像的算法。采用该算法对大斑病、小斑病、灰斑病和弯孢菌叶斑病等4种主要玉米叶部病害的图像进行了分割测试,并与基于阈值和基于Gauss模型的分割算法进行比较。【结果】基于G-MRF分割模型的分割,目标区域的一致性和边缘的清晰方面明显好于基于阈值和Gauss模型的分割算法,其平均正确分类率达96.35%,分别较基于阈值和基于Gauss模型的分割算法高出3.75%和4.03%,差异达到显著水平。【结论】基于G-MRF模型的分割算法鲁棒性高,能够有效地将病斑区域从叶片部分离,分割正确分类率达96.35%,可用于玉米叶斑类病害图像的分割。     

玉米内部机械裂纹对种子发芽和幼苗发育的影响

【目的】深入研究玉米种子内部因脱粒产生机械裂纹的机理及其对种子发芽和幼苗发育的影响,为进一步优化设计玉米种子脱粒机提供参考。【方法】以辽宁主栽的辽单526、辽单565和郑单958 3个玉米品种为材料,利用体视显微技术分析玉米种子内部机械裂纹的形态结构、生成位置和扩展方向等特征,探讨内部机械裂纹对玉米种子发芽和幼苗发育的影响。【结果】(1)3个品种玉米种子中单裂纹发生率最高,达到19%~33%,其次为龟裂纹,双裂纹发生率最低,仅为2%~5%;裂纹主要产生于冠部,并向背部、侧面和腹部扩展。(2)内部机械裂纹对玉米种子发芽率、子叶长、胚根长、胚根数影响明显,其中龟裂纹对玉米种子的发芽和幼苗发育影响最大,发芽率最高仅为48%,并且幼苗子叶及胚根发育较差。(3)种胚中存在裂纹是影响玉米种子发芽的主要因素,发芽弱和未发芽玉米种子的种胚和胚乳存在不同程度的损伤。【结论】玉米种子在脱粒过程中产生的内部机械裂纹严重影响种子发芽及幼苗的后期发育。发芽弱和未发芽玉米种子内部存在不同程度的机械裂纹。     

甜玉米品种比较试验

在福建省闽南地区进行甜玉米新品种比较试验,结果表明：永珍七号甜玉米综合表现突出,植株健壮,果穗商品性好,具有高产、优质、商品率高的优点;SC8583长势好、抗倒能力强,在产量和品质也具有优势,具有较好的推广价值.     

甜玉米新品种比较试验

以粤甜16号为对照,对10个甜玉米新品种进行比较试验.试验结果表明：粤甜22号综合性状表现最好,具有丰产、稳产,鲜果穗外观性状好,色泽优,籽粒排列整齐,食味感好,抗大斑病、小斑病、锈病,中抗玉米螟等特点,产量比对照增产20.4％,差异达显著水平;闽甜6855和金冠218分别比对照增产14.3％、12.6％,差异不显著.     

基于多水平集的植物图像分割

依据植物图像中不同目标的区域特征,应用多水平集分割算法分割植物图像.该算法能够将植物的花朵、叶片以及背景有效地分割开.与基于聚类的多尺度Ncut算法的分割效果进行比较,多水平集方法在分割效果上优于多尺度Ncut算法.     

直线电磁振动下玉米种子定向传输的模拟仿真试验与验证

针对使用实际直线电磁振动定向装置进行优化试验时效果不理想的问题,利用ADAMS建立玉米种子直线电磁振动定向装置参数化仿真模型,从传输稳定性角度确定3个影响因素(振幅A、台阶高度H和倾角J)的试验范围,以传输速度v和定向成功率ρ为指标,进行直线电磁振动下玉米种子定向传输的模拟仿真试验,得到了直线电磁振动定向装置的最佳工作条件:A=0.6mm、H=3mm、J=4°。通过实际直线电磁振动定向装置对该最佳工作条件进行验证,结果表明:玉米种子的平均传输速度和定向成功率与仿真结果基本一致,并且能够保证传输稳定性,说明该最佳工作条件正确合理。     

甜糯玉米新品种引进观察试验

2013年浦城县良种场引进12个甜糯玉米品种进行比较试验,对各品种的生育期、农艺性状、抗性及产量进行比较分析。试验结果表明：华穗万甜5号、华穂万甜12号、华穗万黄甜糯105和佳白甜糯1号等品种适宜在当地同类型气候种植区内推广。     

甜玉米新品种比较试验

引进8个甜玉米新品种进行比较试验,结果表明:上品、永珍七号、金冠218综合性状表现好,具有丰产、抗性强、商品性好等优点,可在政和县大面积推广种植.     

玉米种子电磁振动定向装置仿真模型的建立与验证

针对实际电磁振动定向装置进行多因数多水平试验研究时存在周期长、受加工精度影响大等问题,利用ADAMS等软件建立参数化的玉米种子电磁振动定向装置和种子仿真模型,通过试验测定玉米种子与定向滑槽之间的接触参数,系统定义玉米种子与定向滑槽之间的接触。从振动分析、接触力和模型振动效果3方面对该模型进行验证。结果表明:该电磁振动定向装置和玉米种子的仿真模型振动效果符合实际,接触的定义准确,激振力与振幅线性相关,符合实际弹簧片变形规律和电磁振动理论,可以用来代替实际电磁振动装置进行电磁振动下玉米种子姿态翻转与定向传输的模拟仿真试验和优化试验。     

自动QuEChERS方法结合液相色谱串联质谱对玉米中133种农药的多残留分析

基于QuEChERS(快速、简单、廉价、高效、耐用、安全)方法,借助自动QuEChERS前处理设备,结合LC-MS/MS测定手段,建立了简单、高效的同时检测玉米中133种农药多残留分析方法——自动QuEChERS。本方法将QuEChERS提取和净化两个步骤在同一设备上一次完成,操作要求低,解放了劳动力,提高了工作效率,进一步提高了实验重现性。结果表明:所有待测农药在3个添加浓度(20、100、500μg·kg~(-1))的回收率在70%~120%之间(n=5),相对标准偏差小于15%。最低定量限达到2μg·kg~(-1),在2~500μg·kg~(-1)线性范围内,相关系数大于0.99。