储粮害虫图像识别中的特征压缩研究

为了降低储粮害虫特征空间的维数,并去除粮虫特征之间的信息冗余,需要对特征选择后的特征进行压缩处理。运用基于总体类内离散度矩阵K-L变换的特征压缩和基于距离可分性准则的特征压缩2种压缩方法,分别在累积贡献率为88.11%和99.13%的情况下,将粮虫的10维特征压缩为5维。应用压缩后的5维特征,由基于模糊决策的模糊分类器对粮仓中常见的9类粮虫进行识别分类,识别率分别为93.33%和95.56%。结果证实了基于距离可分性准则的特征压缩更适合于粮虫的特征压缩。     

利用机器视觉识别麦粒内米象发育规律与龄期

研究麦粒内部粮虫生长规律,判断粮虫所处发育龄期,为制定合理的防治措施提供科学依据,具有重要的社会经济价值。该文提出一种基于机器视觉的麦粒内米象变态发育规律及龄期识别研究方法。试验利用Micro-CT获取侵染麦粒投影数据,应用z-FDK(z-Feldkamp-Davis-Kress)算法重建出侵染粒的二维图像,利用图像分割及形态学方法得到虫体图像。提取了虫体的8个二维特征、4个三维特征、7个不变矩特征和7个基于灰度共生矩阵的显著性纹理特征,构成26维原始特征空间。根据不同龄期虫体特征的变化,研究米象在麦粒内的变态发育规律。利用模拟退火算法(simulated annealing algorithm,SAA)优化虫体原始特征,构建了优化后的10维特征空间。运用人工蜂群算法(artificial bee colony,ABC)优化支持向量机(support vector machine,SVM)的惩罚因子和径向基核函数参数,实现对麦粒内米象所处发育龄期的自动判别。试验结果表明,米象变态发育规律与实际情况一致,且对米象龄期的识别率达到97%,可有效判别出侵染粒中米象所处发育龄期。     

基于计算机视觉的储粮活虫检测系统硬件设计

设计了基于可见光-近红外计算机视觉的储粮活虫检测系统,该系统主要由粮虫自动分离子系统、粮虫传输子系统、光照箱、图像采集子系统4部分组成。粮虫自动分离子系统可从粮食样本中快速、有效地分离出粮虫,并进行自动除尘;粮虫传输子系统可准确接收筛下物,并输送采集盒到图像视觉采集部分的正下方以供图像采集;光照箱可为采集盒中的筛下物提供均匀的可见光-近红外波段的漫反射光;图像采集子系统可同时采集筛下物的近红外图像和可见光图像。系统对危害严重的9类储粮活虫的筛分率达到96.06%。实验验证了该系统的可行性。     

基于FCM离散化的粗集权重在粮虫可拓分类中的应用

粮虫的识别属于参数多、混合度大的分类问题,特征客观权重的自动确定是粮虫可拓分类中的重要环节.提出了用聚类数评价函数自适应确定聚类数目,用FCM进行聚类分析,并依据最大隶属度原则对实值特征进行离散化处理.引入粗集理论中属性重要度的概念,自动确定粮虫特征的客观权重,并对粮仓中危害严重的9类粮虫进行了可拓分类,识别率达到93%,证实了基于FCM离散化的粗集权重在粮虫可拓分类中应用的可行性.     

引黄灌区抗旱保灌面临的严峻形势及抓好落实的措施

宁夏引黄灌区是我国西部重要的农业灌溉区和粮食主产区,农业生产完全依赖黄河水,可以说唯黄河而生存、唯黄河而发展.抓好农业灌溉是实现宁夏农业增产、农民增收、农村稳定的基础和保障,是举足轻重、事关全局的大事.     

基于模拟退火算法—支持向量机的储粮害虫识别分类

将模拟退火算法应用于粮虫图像识别中支持向量机分类器参数C和g的优化,并与网格搜索法优化结果进行了对比,结果表明参数优化速度提高了3.91倍,分类器的识别率提高了5.56%.应用SAA-SVM分类器对粮仓中危害严重的9类粮虫进行了自动分类,识别率达到95.56%.证实了基于SAA-SVM的分类器对粮虫进行自动分类是可行的.     

星点东方纯胚胎发育的观察

为探讨星点东方鲀(Takifgu niphobles)作为海水鱼遗传生物学和鱼类行为学研究实验动物的可行性提供科学依据,选取北戴河海域自然成熟的星点东方鲀亲鱼,经人工催产授精,受精卵在水温20. 0～21. 0℃条件下,于300 L玻璃钢水槽循环水中孵化。参考暗纹东方鲀(Takifugu obscure)、青鳉(Oryzias layioes)和斑马鱼(Barchydanio rerio var)胚胎发育分期形态指标,按分裂球数目、大小,胚盘形状、延展、下包,神经系统发育,体节数目,视觉和听觉器官的发育以及血液循环系统的不同发育阶段,记录了星点东方鲀完整的胚胎发育过程。研究结果表明,星点东方鲀受精卵卵径约为756～863μm,胚胎发育可分为33期,主要分期与对应时间点为:2细胞期:受精后1 h 40 min;囊胚期:受精后8 h 6 min;原肠期:受精后13 h 48 min;心脏原基期:受精后58h 45 min;孵化期:受精后99 h 31 min;初孵仔鱼期:受精后108 h 31 min。值得注意的是,在32细胞期,观察到了与青鳉相同的边缘细胞和部分水平分裂。本实验中的星点东方鲀卵径在东方鲀属鱼中是最小的,也明显小于日本的星点东方鲀。本研究星点东方鲀胚胎发育不仅快于暗纹东方鲀和红鳍东方鲀(Takifgu rubripes),而且大大快于日本种群。     

信阳市居住区园林植物色彩分析

为提升信阳市居住区园林植物色彩配置的合理性和丰富性,选取5个居住区园林样本,对其中的中心绿地、行道树、地被植物及孤赏树4类样方4个季节的NCS色号进行统计,分析居住区园林植物色彩配置特点和季节性变化规律。结果表明,信阳市居住区园林植物4类样方不同季节地被植物的变异性较小,孤赏树的变异性较大;春季特征色相为红色,夏季为绿色,秋季为黄色,冬季为蓝色;信阳市冬季较长,特色植物较少,色彩较单调,春季和秋季时间较短但植物季相特征突出。信阳市园林绿地应突出植物色彩的季相特征,加强景观植物驯化繁育,提高园林植物配置种类多样性,促进景观色彩的协调性。     

基于胚部区域特征的麦粒姿态自动识别

麦粒姿态的自动判别,是近红外高光谱成像系统自动检测多姿态麦粒内部虫害的前提。依据麦粒目标在最优波长图像中的坐标、重心等信息,从高光谱数据立方体中自动分割出单个完整麦粒的子图像。利用麦粒胚部端粗糙度较大的原理,依据纹理、不变矩、均值等13个可能胚部区域特征的判别正确率,确定不变矩4为判别麦粒胚部区域的有效特征。针对麦粒胚部区域,提取梯度图像和二值图像的26个特征,利用人工鱼群算法选择出延伸率、胚部区域对称度、延伸率等13个特征。选取1 200个样本进行训练,600个样本进行检验,利用最大离差法自动确定13个特征的模糊权重,麦粒3个姿态可拓分类的正确识别率为94.5%,证实了基于局部区域特征的麦粒姿态自动识别的可行性。     

红鳍东方鲀亲本群体遗传多样性的微卫星分析

从日本进口的红鳍东方鲀Takifugu rubripes受精卵发育至性成熟的120尾亲鱼群体中,选择22个分布于每个连锁群的微卫星标记进行了遗传分析,以分析红鳍东方鲀亲本群体的遗传多样性,并筛选出有效鉴定群体遗传特征的特异性微卫星标记。结果显示:等位基因数(Na)和有效等位基因数(Ae)的范围分别介于4.000~13.000和1.834~7.706之间。观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)的范围分别为0.173~0.977、0.456~0.872和0.427~0.857。Hardy-Weinberg遗传偏离指数(d)介于-0.746~0.344。群体内个体间的遗传距离在0.51~0.86之间,依据遗传距离的远近将全部个体分成4个群体,每个群体23~38个体。各项遗传参数表明:该实验群体具有较为丰富的遗传多样性,不同个体之间拥有相对较远的亲缘关系,可以根据个体间的遗传距离制定育种计划,建立家系进行选育研究。实验所选的22个微卫星标记具有高度多态性,可作为分析红鳍东方鲀群体遗传多样性的候选标记。