水稻表层根系图像分割算法研究

水稻根系形态特征的定量研究对于改进农田管理方式、水稻品种选育和遗传改良等具有重要意义。近年来,随着表型组技术迅速发展,利用图像处理技术对水稻根系生长情况进行测量和分析,同时配合施肥、灌溉、光照、温控等环境监控技术已成为水稻育种和功能基因组研究新型技术手段,而根系图像分割技术是进行后续表型组学分析的重要基础之一。由于生长在土壤中的水稻根系图像具有对比度低、信噪比低、纹理复杂的特点,分割十分困难。针对此问题,研究了主干-分支连接算法、基于形态特征的局部阈值分割算法和基于形态特征的自适应阈值分割算法,对生长在土壤中水稻根系图像进行分割处理和比较。实验结果表明,主干-分支连接算法虽然保留了大量细节,但是受噪声影响严重,其结构略显杂乱,毛刺现象严重;基于形态特征的局部阈值分割算法能保留更多根部的细节,但轮廓断裂的现象比较严重;自适应阈值分割算法分割的图像根系连续性较好,毛刺现象也得到了抑制,但是细小的须根无法保留。最终将两种算法结合起来,提出一种适用于水稻表层根系图像分割的综合算法,则可以获得较为理想的分割结果,为后续水稻根系性状提取奠定了重要基础。     

基于卡尔曼滤波器的运动目标检测与跟踪

针对摄像机静止的情况,提出了一种可运用于实时监控中的运动目标检测与跟踪的方法．采用更新函数实现背景实时更新,通过差分算法检测运动目标．在跟踪模块中,提出建立帧间目标“关系矩阵”实现多个运动目标匹配,并采用卡尔曼滤波器预测目标参数,在运动目标相互遮挡的情况下,根据预测参数跟踪目标,获得目标轨迹．通过多个图像序列测试,算法具有良好的实时性和适应环境变化的能力．     

水果品质无损检测研究进展及应用现状

针对市场上存在的水果品质良莠不齐的现状及消费者对水果品质逐步提高的需求,水果售前品质分级显得尤为重要。水果售前品质分级可有效保证市场品质、促进品牌打造、提升商品竞争力、指导采后处理。已有的理化指标检测法和感官评定法均存在检测效率低、劳动强度大等缺陷,无法完全满足实际产业大批量水果无损分级的要求。无损检测作为一种新兴技术在水果品质分级上具有广泛的市场需求和应用前景,至今已形成了光谱、机器视觉、高光谱成像、电子鼻、声特征、介电特性和低场核磁共振等系列水果品质无损检测方法。这些方法针对水果结构、外形、品质指标等差异检测时各具优势,但受环境噪声、漂移噪声、样本差异、检测效率和检测成本等因素影响,并未全部应用于实际生产。介绍了水果品质无损检测领域已有技术的特性及其可行对应检测的水果品质参数,阐述分析了无损检测技术在水果品质分级行业的实际应用现状,讨论了水果品质无损检测领域尚存在的难点,并对下一步研究方向提出建议。     

杭州古树树干空洞状况调查研究

使用Fakopp声纳探测仪对杭州市113株古树树干的内部腐烂空洞情况进行检测。按树干内部空洞的比例大小,将古树空洞程度分划为无空洞、轻度空洞、中度空洞、重度空洞4个等级,检测结果显示,古树空洞程度各个等级所占比例分别为25.7%、15.9%、 30.1%、 28.3%。在此基础上对古树空洞形成的原因进行分析,并提出了保护措施。     

近红外光谱定量和定性分析技术在鲜食葡萄果实无损检测中的应用

选取10种不同鲜食葡萄品种、3个不同成熟期和1种病害的果实共计188个葡萄果实样品,并采集果实样品的近红外光谱。建立了以葡萄果实的总酚、总糖、果糖、蔗糖和可溶性固形物为指标的偏最小二乘(PLS)定量分析模型,模型的可信度较高,除少数指标的相关系数在0.77~0.89,其余指标均在0.90以上,均方根误差在0.022~1.410。结合主成分分析法,对谱区为4 119.20~9 881.46 cm^-1的光谱建立了区分葡萄果实品种、成熟度和是否受病害的判别分析(DA)模型,模型的正识率依次为92.11%、88.89%和96.15%。研究表明,近红外检测技术可用于鲜食葡萄果实的5个主要内含物的定量分析以及果实品种、果实成熟度和有病虫害的二次果进行的定性识别。     

PAS-ELISA检测GFLV和GLRaV-3技术的研究

以中国农业科学院郑州果树研究所国家葡萄资源圃的葡萄品种为试材,对葡萄扇叶病毒(GFLV)和葡萄卷叶病毒Ⅲ(GLRaV-3)进行了A蛋白酶联免疫吸附测定(PAS-ELISA)的检测技术的研究。从阴、阳性对照及抗血清或抗体浓度的选择,到不同时期、检测部位对结果的影响,建立了一套完整的ELISA检测GFLV和GLRaV-3程序;通过试验分析,该方法快速,简便,经济且灵敏度高,不失为葡萄病毒检测的一种新方法。通过检测,还了解到GFLV的发病高峰在春季,主要发病部位在上部叶片,而GLRaV-3的发病高峰在秋季,重要发病部位在下部叶片。     

玉米联合收获机电子监视系统的设计研究

玉米收获机在田间作业时,发生机械传动故障,特别是某些部位堵塞以后,不能及时排除故障而影响作业效率。针对这一问题,研制了4KY-3型玉米联合收获机械电子监视系统,监视发动机轴的转速,对各工作轴转速下降报警,使驾驶员及时发现故障,并排除故障。该转速监视系统具有结构简单,工作可靠,成本低的优点。     

微型计算机温室环境监控系统的研究

研究了以单片机为核心的温室环境微机监控系统，对其硬件构成和软件进行了设计。该系统能自动巡回检测温室的温度、湿度及光照等参数，且具有报警、控制及数据打印输出功能。     

小麦纹枯病菌的分子检测

小麦茎基部可寄居多种真菌,并可导致发褐、坏死等症状,与小麦纹枯病相混淆.为准确诊断小麦纹枯病,根据江苏省小麦茎基部常见寄居菌禾谷丝核菌Rhizoctonia cerealis、立枯丝核菌Rhizoctonia solani、长蠕孢菌Helminthosporium spp.、交链孢菌Alternaria spp.、小麦全蚀病菌Gaeumannomyces graminis var.tritici和禾谷镰刀菌Fsarium graminearum rDNA的ITS区段序列差别,设计合成了2对特异性扩增引物(DNF77 DNR554,DNF81 DNR564)用于小麦纹枯病菌检测.2对引物均能从小麦纹枯病菌株扩增到特异性的分子片段,说明设计的特异性引物可以用来检测小麦纹枯病菌.采集田间具有小麦纹枯病症状、茎基部变褐及健康麦苗,进行病原菌分离,同时提取这些麦苗茎基部DNA,利用上述2对引物进行扩增.结果表明,仅从能分离到禾谷丝核菌的麦组织中扩增到约480bp的特异性条带.说明设计的特异性引物可以对田间小麦纹枯病进行早期、快速分子诊断.     

森林火灾智能预报系统的设计和应用

从导致森林火灾的几个重要因素,即温度、湿度、风速和大气压力等出发设计了一台智能检测仪表,它能实时地检测林区某点的上述几个参数,并通过计算机网络定时地传送到中央处理机,中央处理机与各处的仪器相连,每个仪器测得的数据能储存在中央处理机内,中央处理机按照用户的要求进行分析处理,绘制出各类参数与时间的关系曲线图在显示器上显示或从打印机上打印.根据历史参数设置报警点.当上述各类参数达到警界限时,报警系统发出报警信号.系统中所有信号的采集、传输、处理等各项功能均通过适当的软、硬件完成.硬件部分由检测仪、通信系统和中央处理机三大部分构成,并结合软件来实现监测和预报工作.