基于实例分割和光流计算的死兔识别模型研究

为实现自动化识别死兔,提高养殖管理效率,以笼养生长兔为研究对象,以基于优化Mask RCNN的实例分割网络和基于LiteFlowNet的光流计算网络为研究方法,构建了一种多目标背景下基于视频关键帧的死兔识别模型.该模型的实例分割网络以ResNet 50残差网络为主干,结合PointRend算法实现目标轮廓边缘的精确提取...     

玉米穗茎兼收割台切碎装置参数优化

针对玉米穗茎兼收割台的需求,设计了一种横置滚筒式茎秆切碎装置,并对其切碎性能及割台摘穗性能进行了试验研究。通过对切碎装置工作原理的分析,确定在拉茎速度与切碎滚筒转速比值一定的条件下,以机器作业速度、动刀切割前角、切碎滚筒转速为自变量,以玉米果穗损失率、籽粒破碎率、籽粒损失率、茎秆平均切段长度和几何标准差为试验指标,利用Box-Benhnken Design中心组合试验设计原理,进行了3因素3水平正交旋转组合田间试验,利用Design-Expert软件对试验结果进行了响应面分析和回归分析,得到试验指标与试验因素间的数学模型。试验结果表明：机器作业速度和切碎滚筒转速与5个试验指标有二次非线性关系,动刀切割前角仅与茎秆平均切段长度、几何标准差有二次非线性关系,因素的交互项中仅机器作业速度与切碎滚筒转速的交互项对籽粒破碎率、茎秆平均切段长度有显著影响。对切碎滚筒转速进行圆整,得到最优参数组合为：机器作业速度为1.35m/s,动刀切割前角为52°,切碎滚筒转速为1350r/min,此时果穗损失率为1.1%,籽粒破碎率为0.23%、籽粒损失率为0.74%、茎秆平均切段长度为30.73mm、几何标准差为1.28。与田间试验结果对比可知,回归模型有很好的可靠性。将最优组合试验结果与优化前的参数组合（机器作业速度为1.11m/s,动刀切割前角为53°,切碎滚筒转速为1657r/min）得到的结果进行比较可知：优化后较优化前果穗损失率降低0.4%,籽粒破碎率降低0.784%,籽粒损失率降低1.318%,茎秆平均切段长度缩短12.20mm,几何标准差减少0.34。优化后试验指标低于标准规定的指标值,满足设计要求。     

稻田总磷迁移规律与最佳灌排模式研究

以超级稻为试验对象,采用随机试验设计,利用测桶试验,研究浅水勤灌、控制灌溉、浅湿调控、覆秸秆旱作灌排模式下地下排水及不同深度土壤渗漏液的总磷迁移规律。结果表明,与浅水勤灌和浅湿调控相比,控制灌溉和覆秸秆旱作显著降低了灌水量、灌水次数、地下排水量、总磷浓度和总磷流失负荷,有明显的节水省工减排效果。不同灌排模式地下排水总磷质量浓度波动下降,最大为0. 450 mg/L;不同灌排模式、不同深度土壤渗漏液中,总磷浓度表现不同,除分蘖后期外均为表层最高,且随土壤剖面深度的增加而降低。浅湿调控和覆秸秆旱作的土壤渗漏液总磷浓度高于浅水勤灌和控制灌溉。控制灌溉、覆秸秆旱作两年灌溉水分生产率均显著高于浅湿调控、浅水勤灌。与浅水勤灌相比,控制灌溉显著增产10. 45%,覆秸秆旱作显著减产14. 69%。综合灌排水量、灌水次数、磷素流失负荷、产量和灌溉水分生产率,控制灌溉是节水、省工、减排、高产的最佳灌排模式。     

变排量非对称轴向柱塞泵控制特性分析

变排量非对称轴向柱塞泵(Variable-displacement asymmetric axial piston pump,VDAAPP)直接控制单活塞杆缸闭式系统具有结构紧凑、能效高的优势。在定排量三配流窗口轴向柱塞泵的基础上,提出基于斜盘摆角位置反馈的PD变排量控制策略。建立VDAAPP的数学模型,运用近似线性化及降阶的方法分析影响VDAAPP频响的因素,并对斜盘变量阻力矩进行研究。在AMESim中建立VDAAPP电液仿真模型,通过对斜盘受力特性的仿真分析,验证了阻力矩计算的正确性。搭建VDAAPP试验平台,对系统的动态性能进行测试。试验和仿真结果表明,当非对称轴向柱塞泵一个配流窗口吸油、两个配流窗口排油时,非对称轴向柱塞泵斜盘存在较大的单向阻力矩,此单向力矩会降低斜盘摆角减小过程中的动态响应;当采用PD控制、比例系数kp=3时,VDAAPP可实现零超调的变排量控制,且具有较高的响应速度,验证了所提控制方法的合理性。     

液电混合直线驱动系统位置控制特性研究

提出了一种采用电-机械直线执行器和液压缸的液电混合直线驱动系统。为消除电-机械直线执行器和液压缸之间的耦合影响,液压泵和比例阀协同控制液压缸输出力和运行方向,满足系统负载力需求,电-机械直线执行器用于运动控制,并补偿液压缸输出力波动和外部干扰力。为实现上述目标,设计了基于扩张状态观测器的电-机械直线执行器自适应滑模控制方法,以估计的负载力调节泵压力和比例阀开度,对液压缸输出力进行调控。比例阀在系统运行中主要用于控制液压缸运动方向,阀开度较大,可显著降低节流损失。通过仿真和试验分析了系统的运行特性和能效特性。结果表明,该系统具有良好的位置控制特性,能量效率高,较传统阀控系统能耗减少51%。     

夜间温度对薄皮甜瓜果实膨大及多胺含量的影响

 为探讨果实内源多胺对温度胁迫的响应及其与果实膨大之间的关系,以薄皮甜瓜(Cucumis melo L.)'玉美人'为试材,研究了不同夜间温度对果实膨大及内源多胺含量的影响。结果表明,12 ℃处理的单果质量、果实横径、纵径最大,其次是15 ℃处理,18 ℃处理的单果质量、果实横径、纵径显著低于15 ℃处理,而9 ℃处理又显著低于18 ℃处理。从果实多胺含量变化情况看,除精胺外,果实总多胺、亚精胺、腐胺均随着果实的发育而减少,但不同夜温处理间存在差异,在夜温处理6 d内的果实快速膨大期,腐胺、亚精胺、精胺和总多胺含量均是9 ℃夜温处理显著低于12 ℃、15 ℃和18 ℃处理,18 ℃处理又显著低于12 ℃和15 ℃处理,而15 ℃和12 ℃处理间无显著差异。腐胺、亚精胺、总多胺含量与单果质量增长率呈显著或极显著正相关。这些结果说明夜间温度对薄皮甜瓜果实膨大的影响可能与多胺含量的变化有关。     

丹参开花与繁育特性研究

 通过田间观察和人工授粉等方法, 对丹参( Salvia miltiorrhiza Bge. ) 的开花生物学和繁育特性进行了初步研究。结果表明: 丹参为无限开花植物, 总状花序上通常有两性花近50朵, 单花花期5～7d, 从花前2 d到开花6 h花粉活力和柱头可授性都较大, 两者有效可遇期约为1.5 d, 可同花自交; 丹参自交结实和自然结实主要是通过同株异花传粉获得; 结合花粉/胚珠比、杂交指数以及繁育处理的结果认为,丹参不存在无融合生殖, 繁育类型为兼性异交, 自交亲和, 需要传粉者; 传粉媒介主要是蜂类。初步推断丹参为常异花授粉植物, 并对丹参育种中适宜采用的杂交方法及育种途径进行了探讨。     

MdMYB1转录因子调控红星苹果果实着色的计算机模拟分析及表达验证

 从‘红星’苹果(Malus domestica‘Delicious’) 果实中克隆获得了MdMYB1基因, 通过生物信息学分析( in silico analysis) 和活体细胞融合蛋白荧光观察, 确定其编码蛋白定位于细胞核。同时, 克隆了MdDFR和MdUFGT基因的启动子, 模拟分析表明2个基因的启动子序列中含有MYB结合的顺式作用元件。为了探讨MdMYB1转录因子是否调控MdDFR和MdUFGT基因的表达, 对不同光照条件下果皮花青素含量和基因表达进行了检测, 结果表明光照能够诱导花青素积累, 并迅速启动3个基因表达, 且3个基因表现出高度相似的表达模式, 表明MdMYB1转录因子可能直接调控MdDFR和MdUFGT基因的表达。     

白菜亚硝酸还原酶基因BcNiR的克隆及表达分析

 以白菜品种‘苏州青’自交系叶片cDNA为模板, 采用RT-PCR、3′RACE和5′RACE技术, 获得了编码亚硝酸还原酶基因(NiR) 的cDNA全序列1 852 bp, 包含有1 749 bp的开放阅读框, 编码583个氨基酸, 命名为BcNiR。所推导的氨基酸序列与拟南芥NiR1、烟草nii2编码的氨基酸序列具有较高同源性, 分别为83%和76%。生物信息学分析表明, BcNiR具有完整的NiR蛋白结构, 含血红素蛋白β - 化合物区域, 一个明显的西罗血红素siroheme结合位点和4Fe-4S区域, 可以在SWiSS-MODEL数据库中搜索到与之相近的三维结构。RT-PCR结果显示, 该基因在叶片中的表达量远远高于根系, 在以0、10、20、30、40 mmol·L ^{- 1}硝态氮各分别处理0、2、4、6、8、12 h的试验中, 30 mmol·L ^-1处理4 h可使BcNiR的表达量达到最大; 5和10 mmol·L ^{- 1}铵态氮处理试验表明, 高浓度的铵抑制该基因的表达。     

西葫芦银叶病发病叶片叶绿素代谢及其荧光特性

 研究了西葫芦银叶病发病叶片和叶柄叶绿素代谢特性和叶片叶绿素荧光参数的变化。与对照相比,发病叶片和叶柄叶绿素总量(Chl.a+b),叶绿素a (Chl.a),叶绿素b (Chl.b)含量均下降;轻度与重度发病叶片叶绿素a/b增加,中度发病叶片与对照差异不显著,而叶柄比对照降低。西葫芦银叶病对叶片Chl.b的影响比Chl.a大,而对叶柄Chl.a的影响比Chl.b大。发病叶片和叶柄叶绿素酶活性升高,从而使叶绿素降解加速,叶绿素合成中间产物Protoporphyrin IX (Proto IX),Magnesium protoporphyrin IX (Mg-Proto IX),Protochlorophyllide (Pchlide)含量降低,Uroporphyrinogen Ⅲ (Uro Ⅲ)含量增加,表明叶绿素合成在 Uro Ⅲ到 Proto Ⅸ受阻。发病叶片最大光化学量子产量(Fv/Fm),光系统Ⅱ(PSⅡ)的潜在活性(F_v/F_o),实际光化学效率(φPSⅡ),光化学淬灭系数(q_P)降低,非光化学淬灭系数(NPQ)增加。试验结果表明,西葫芦银叶病破坏了叶绿素合成和降解的动态平衡,叶绿素合成受阻和叶绿素降解加速是导致叶片叶绿素含量降低的原因;发病叶片叶绿体PSⅡ活性受到抑制。