基于多特征融合和稀疏表示的农业害虫图像识别方法

【目的】在农业害虫测报中,常常需要从大量的昆虫中识别出几种重要的测报害虫。目前基于图像的农业害虫识别研究,大部分是在有限种类有限样本量基础上进行的农业害虫识别。本研究为了从大量的水稻昆虫图像中识别出9种水稻测报害虫,尝试提出了一种基于多特征融合和稀疏表示的农业害虫图像识别方法。【方法】首先,为了获得最优的农业害虫识别模型,将所有图像进行旋转使昆虫头朝上,按照1﹕2长宽比裁剪图像,使昆虫居中并占据图像大部分区域,将图像进行等比例缩放至统一尺寸48×96像素。提取所有昆虫的HSV颜色特征、局部特征中的HOG特征、Gabor特征和LBP特征。然后,利用单一特征和融合特征分别对训练样本构建过完备字典,字典中的每一个列向量表示一个训练样本,且满足同一类训练样本均在同一个子空间中;应用过完备字典对测试图像进行多特征稀疏表示,通过求解l1范数意义下的优化问题获取稀疏解,使得除测试样本所在的类别外其他的训练样本的系数都是零或接近零的数值。最后,计算稀疏集中指数阈值,用于判断测试样本的有效性,如果测试样本的稀疏集中指数大于该阈值,则认为最小残差所对应的类别即为测试样本的类别,否则认为该测试样本为非测报昆虫。同时,利用相同的特征和训练样本训练SVM分类器对测试样本进行测试,与稀疏表示害虫识别模型进行比较。【结果】利用单一特征训练的稀疏表示害虫识别模型中,基于HOG特征的稀疏表示识别模型获得了9种测报害虫较高的识别率和较低的误检率,分别为87.0%和7.5%;利用颜色特征分别与3种局部特征进行结合获得的稀疏表示识别模型,测试结果表明,基于颜色和HOG特征的稀疏表示识别模型获得了最高的识别率和最低的误检率,分别为90.1%和5.2%;将颜色、HOG和Gabor 3个特征结合获得的稀疏表示识别模型,识别率下降为83.5%,误检率上升为10.3%。利用同样的特征或特征融合训练得到的支持向量机分类器,识别率均低于对应特征获得的稀疏表示识别模型的识别率,而误检率均高于对应特征训练的稀疏表示害虫识别模型的误检率。【结论】基于颜色和HOG 融合特征的稀疏表示识别模型获得了较高的农业害虫识别率和较低的误检率;通过稀疏集中指数阈值,有效地排除了非测报昆虫,实现了从大量的农业昆虫中自动识别出需要测报的害虫。     

TLN-58和hLYZ基因融合表达载体的构建及其细胞毒性研究

为了评价融合表达抗菌肽TLN-58和人溶菌酶hLYZ双基因重组表达质粒的安全性,试验采用基因重组法将TLN-58和hLYZ基因片段克隆至pEGFP-N1载体,利用转染试剂GeneTwinTW将构建好的重组质粒转染HEK293细胞,RT-PCR验证重组真核质粒在细胞中表达情况;通过DAPI染色、AO/EB染色、CCK-8...     

基于高光谱成像技术鉴别大米品种

大米品质与品种密切相关,因此品种鉴别对实施“优质粮食工程”具有重要意义。采集外观相似的6个品种共600粒大米的高光谱反射率数据,经过多元散射校正（MSC）、二阶导数（2ND）和标准正态变换（SNV）对光谱数据进行预处理。利用连续投影算法（SPA）和主成分分析（PCA）对光谱数据降维。以灰度共生矩阵（GLCM）提取特征波长对应灰度图像的纹理特征。应用全波段、特征波段、纹理特征以及光谱-纹理特征融合数据分别建立基于支持向量机算法（SVM）的品种鉴别模型。结果表明,光谱-纹理融合特征的分类准确率最高,达到94.12%。利用乌鸦搜索算法（CSA）对模型参数进行优化后,准确率达96.57%。因此,光谱-纹理特征组合下的支持向量机结合乌鸦搜索算法能充分利用高光谱图像的光谱和纹理信息,实现对大米品种的快速无损鉴别。     

猪流行性腹泻病毒变异株M和N双基因的融合表达及免疫原性分析

为了获得具有良好免疫原性的猪流行性腹泻病毒(PEDV)变异毒株M和N双基因融合蛋白,本研究采用RT-PCR方法分别扩增PEDV变异毒株M、N基因,利用限制性内切酶依次将其定向克隆至pMD18-T载体,将串联的N和M融合基因片段亚克隆至pGEX-KG原核表达载体,构建pGEX-NM双基因重组质粒,转化BL21表达菌,经IPTG诱导获得了以包涵体表达的N-M双基因融合蛋白,融合蛋白经Western blot检测能够被兔抗PEDV阳性血清识别,将融合蛋白免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体,经间接ELISA检测其抗体效价高达1∶12 800以上。本研究获得了具有良好免疫原性的N-M双基因融合蛋白,为M和N蛋白抗原表位鉴定以及结构与功能研究、PEDV变异机制与免疫机制研究、PED新型疫苗和诊断试剂研究奠定了基础。     

Kohonen模糊神经网络聚类与数据融合技术在"3S"森林防火中的应用

在简介“3S”系统的基本原理的基础上,进一步介绍了MODIS卫星红外遥感技术对森林防火技术的提升,并对其不足之处提出了Kohonen模糊神经网格聚类技术与“数据融合”技术的改进方法。     

大肠癌唾液蛋白指纹图谱分子诊断模型研究

目的 研究建立大肠癌（colorectal cancer,CRC））唾液蛋白质指纹图谱新型分子诊断模型。方法 采集34例肠癌患者、45例健康志愿者（正常组）的唾液标本,用弱阳离子交换型（WCX）纳米磁珠联合基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（matrix assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS）技术进行检测,获得各标本的蛋白指纹图谱。用Biomarker Wizard软件分析所获得的蛋白指纹图谱找出差异蛋白,再用Biomarker Patterns 5.0.2建立鉴别诊断模型。结果 共检测到312个肠癌差异蛋白质峰,两组比值大于3（肠癌/正常对照 > 3,或者正常对照/肠癌 > 3）,其中有37个差异蛋白质峰有统计学意义（P<0.05）;其中有7个差异蛋白质峰肠癌组表达上调,28个差异蛋白质峰肠癌组表达下调,有35个差异蛋白质峰有显著差异（P<0.01）。筛选建立了由m/z为2 501.26、4 779.95、3 140.39的3个差异蛋白峰组成的肠癌与正常组的诊断模型,该模型的灵敏度和特异度分别为88%（30/34）和98%（44/45）;通过交叉验证法进一步验证诊断模型的可靠性,结果该模型的灵敏度和特异度分别为85%（29/34）和88%（37/45）。结论 用WCX结合MALDI-TOF-MS技术建立的唾液蛋白诊断模型为肠癌的诊断提供了新途径。     

Starch properties, in vitro digestibility and sensory evaluation of fresh egg pasta produced from oat,teff and wheat flour

Specific dietary requirements, e.g. celiac disease, as well as increased consumer demand for products of high nutritional value, makes the production of pasta from alternative cereals interesting. Raw material characterisation showed that the utilisation of oat and teff flour is beneficial as these ingredients contain higher levels of fibre and mineral composition is superior to that of wheat. Starch properties significantly influence pasta quality and therefore damaged starch levels, amylase activity, pasting properties and gelatinisation temperatures of the flours were investigated. Fresh egg pasta based on wheat, oat and teff flour was produced. Sensory properties of oat spaghetti were found to be very close to that of wheat pasta but improvement of smoothness and aroma is necessary, while teff spaghetti showed reduced sensory quality. An in vitro enzymatic digestion was performed using a dialysis system to mimic the behaviour of pasta as eaten and make predictions on the glycemic index (GI). The predicted GI was highest for wheat pasta, followed by teff and oat. Ultra structure was studied using confocal laser scanning microscopy, allowing the visualisation of differences in starch granule size and shape as well as gelatinisation occurring during the cooking process.     

管道径向压力分布的磁弹噪讯一致性数据融合

在磁弹波法检测管道内压力的基础上,针对长距离输气管道压力的评估提出了一种新方法.该方法将先得到沿输气管道径向分布的一系列巴克豪森传感器测得的压力值与按入口压力换算得到的理论压力值的比值,然后使用三种一致性多传感器数据融合方法对这一系列比值数据进行融合,分别得出结果,并将不同方法的结果进行对比.数据模拟计算结果表明,该方法可以有效用于长距离输气管道压力的评估.     

鸡痘病毒诱发细胞融合现象的观察

鸡痘病毒在鸡胚绒毛作囊膜及鸡胚成纤维细胞上交替传代后，用本试验提供的条件，可以明显诱发鸡胚成纤维细胞的融合，形成多量多核细胞。经鸡胚及实验鸡回归试验证实，这种细胞融合现象确系鸡痘病毒所为。     

鸡病毒性关节炎琼脂扩散抗原制备方法的比较及应用

将呼肠孤病毒U.Conn.S1133株接种鸡胚和鸡胚成纤维细胞,采用PEG6000浓缩鸡胚尿囊液,饱和硫酸铵沉淀尿囊液和细胞上清液三种方法,制备的抗原均具有良好的特异性和敏感性,适于鸡只个体或鸡群检查。三种抗原在检出率上虽无差异,但细胞上清液制备的抗原在效价、沉淀线的清晰度方面优于其它两种抗原。用琼脂扩散试验对免疫后3周、11周、31周的祖代鸡进行抗体检测,检出率分别为100%、95%、90%,抗体效价最高达1:64。进口种鸡177份血样的检出率为49.2%。调查上海地区12个鸡群,阳性群9个,污染率在3.4%—53.7%。表明上海地区有本病污染。