基于U-Net网络的果园视觉导航路径识别方法

针对视觉导航系统在果园环境中面临的图像背景复杂、干扰因素多等问题,提出了一种基于U-Net网络的果园视觉导航路径识别方法。使用Labelme对采集图像中的道路信息进行标注,制作果园数据集;基于U-Net语义分割算法在数据增强的基础上对全卷积神经网络进行训练,得到道路分割模型;根据生成的道路分割掩码进行导航信息提取,生成路径拟合中点;基于样条曲线拟合原理对拟合中点进行多段三次B样条曲线拟合,完成导航路径的识别;最后进行了实验验证。结果表明,临界阈值为0.4时,语义分割模型在弱光、普通光以及强光照条件下的分割交并比分别为89.52%、86.45%、86.16%,能够平稳实现果园道路像素级分割;边缘信息提取与路径识别方法可适应不同视角下的道路掩码形状,得到较为平顺的导航路径;在不同光照和视角条件下,平均像素误差为9.5像素,平均距离误差为0.044 m,已知所在果园道路宽度约为3.1 m,平均距离误差占比为1.4%;果园履带底盘正常行驶速度一般在0～1.4 m/s之间,单幅图像平均处理时间为0.154 s。在当前果园环境和硬件配置下,本研究可为视觉导航任务提供有效参考。     

对虾定向输送装置设计与参数优化试验

针对目前对虾预处理的定向环节仍依靠人工操作、缺少对虾定向设备等问题,以去头南美白对虾为研究对象,对虾体的外形结构特征和虾体头尾定向机理进行分析,并结合对虾外形参数设计了对虾定向输送装置.选取中型和大型两种规格的对虾,以对辊间隙、输送推板运动速度和定向辊转速为试验因素,以定向成功率为指标,进行了单因素试验和正交试验,研究...     

基于光谱特征和颜色特征的油菜提取研究

大区域油菜空间分布的准确提取是油菜估产、食用油保障及农业管理的基础。花期油菜不仅光谱特征发生变化,其黄色花朵与同时期植被在视觉上的差异也相当显著。本文基于2016年油菜盛花期的湖北省GF-1 WFV影像,利用NGVI表征光谱特征,HSV变换后的H、S、V分量表征颜色特征,按NGVI、H、S、V顺序逐级确定油菜和非油菜分离阈值,实现油菜提取;对提取结果首先用混淆矩阵进行精度评定,并与支持向量机方法进行精度对比,然后用农业统计数据对油菜提取面积进行验证。基于本文方法提取的油菜总体精度为94.51%,Kappa系数为0.89,分别比支持向量机方法提高约4个百分点和0.1;与统计面积相比,省级尺度油菜提取面积相对误差为-14.14%,市级、县级尺度决定系数分别为0.837(n=17)、0.738(n=83)。此外,将本文方法应用到GF-2 PMS影像上,其结果与油菜参考图相比,油菜提取面积相对误差为-8.33%,空间一致度为91.67%。本研究方法简单有效,可以为大区域油菜制图提供一种全新、高效的解决方案。     

基于齿面印痕控制的弧齿锥齿轮公差优化设计

应用基于特征变动的三维公差建模理论和传递矩阵累积方法,建立了系统综合安装误差与弧齿锥齿轮4个当量错位量的关系.给出了考虑安装误差的齿面接触分析算法,并对齿面印痕数字化特征完成了定义.以齿面啮合印痕相对于安装误差的敏感度为优化目标函数,在满足传动性能要求和成本限制的情况下,应用遗传算法对零部件精度进行优化.以弧齿锥齿轮为例,通过对优化前后啮合印痕、传动误差的比较,验证了该公差优化方法的可行性.     

用FOX法对长期定位施肥土壤磷素状况的研究

用FOX法研究长期定位施肥土壤磷素状况,通过对23年长期定位试验土壤的测定计算,结果表明M1、M1N1、M2、M2N2处理不施磷肥就达到土壤溶液0.2μg/g水平,能满足作物正常生长的需要,而长期不施有机肥和磷肥的处理CK、N1、N2则每平方米施80.14g、104.14g、115.35g含P2O514%的磷肥(过磷酸钙)才能满足土壤中正常的磷素水平。     

不同施氮水平下青贮玉米农田土壤酶活性时空分布特征

【目的】研究氮肥施用下青贮玉米田土壤酶活性时空变化特征,为内蒙古中部青贮玉米高产高效栽培提供理论依据。【方法】以“种星青饲1号”为供试材料,设置0(N0)、120 (N8)、180(N12)、240(N16)、300(N20)和360(N24) kg hm^-26个氮肥梯度,系统分析2018～2019年不同处理青贮玉米田土壤酶活性在5个生育期和0～40 cm土体的时空变化特征,并探究了青贮玉米产量对施氮水平的响应。【结果】青贮玉米田土壤酶活性在不同施氮处理、生育期于0～40 cm土体中存在显著差异(P <0.05),随着玉米生育期的延长,青贮玉米田土壤酶活性呈“抛物线”型变化,大喇叭口期-抽雄期最高。相比0～20 cm土层,较深的土层增加了过氧化氢酶(CAT)活性的同时降低了脲酶(UA)活性。增施氮肥有效促进蔗糖酶(IA)、碱性磷酸酶(APA)、脲酶活性及玉米产量的增加,且施氮量为240 kg hm^-2(N16)时集中呈现出酶活性及产量峰值。2018年与2019年N16处理玉米生物鲜重分别较其他处理高出了8.07%～65.88%和7.11...     

我国在作物种质资源利用上取得一批新成果

我国在作物种质资源利用上取得一批新成果方嘉禾（中国农业科学院作物品种资源所北京１０００８１）通过“七五”和“八五”科技攻关，我国已对３０余万份纳入国家种质库和国家种质圃的作物种质的主要农艺性状以及部分种质的品质，抗性进行了初步鉴定评价，并且鉴定评选出...     

冷等离子体处理对大葱种子发芽特性的影响

运用冷等离子体种子处理技术对大葱种子进行小于20 s非电离幅射处理,研究该技术对于大葱种子发芽势和发芽率的影响.试验结果表明,经不同功率冷等离子体处理后,种子的发芽势和发芽率有明显变化.冷等离子体处理后放置20 d进行发芽试验,当处理功率为240 W时种子的发芽势和发芽率提高最大,分别比对照提高10.6％和5.2％.冷等离子体处理后放置20 d和放置4d进行发芽试验,大葱种子的发芽势和发芽率都比对照有明显改变,并且具有一致的规律性.     

低洼地区农田淹没成因分析方法及应用－（II）洪水反演和分析

为探求从化市水南村部分农田被淹没的主要原因,本文对水南村所在小流域的降雨资料和涌容关系进行了分析。在对流溪河洪水特性和牛心岭电站操作对淹没位置河段水位影响分析的基础上,真实反演出了部分农田被淹没的过程。结果显示,在不考虑淹没区涵洞排水的条件下,采用大坳站和太平场站的平均雨量资料,本次降雨造成淹没区的水位上涨幅度可达2.74 m;淹没区水位经历了两次上涨,第一次主要由产汇流太急造成涵洞排水不及造成,第二次主要是流溪河洪水上涨造成涵洞无法排水所致。未封堵暗渠导致了流溪河洪水倒灌入淹没区,造成最大淹没深度为0.23 m;牛心岭电站操作对淹没区影响较小。     

小麦DREB4蛋白的原核表达及多克隆抗体制备

DREB(dehydration responsive element binding)转录因子在小麦非生物胁迫中起着非常重要的作用,但由于目前缺乏可识别小麦内源性DREB蛋白的抗体,导致其在蛋白水平上的研究进展非常缓慢。本研究通过分析DREB4A、4B和4C三种蛋白序列,将DREB4A在大肠杆菌中进行表达,并利用纯化后的蛋白作为抗原免疫兔子,在国内外首次获得小麦DREB4的多克隆抗体。Western blot结果证明,该抗体可特异性识别小麦内源性DREB4蛋白。该抗体介导的免疫组织化学结果显示,DREB4蛋白定位于细胞核内。本研究为深入研究植物DREB信号通路提供了有力的检测工具。