基于YOLO v5-TL的褐菇采摘视觉识别-测量-定位技术

为实现褐菇高效、精准、快速的自动化采摘,针对工厂化褐菇的种植特点,提出一种基于YOLO v5迁移学习(YOLO v5-TL)结合褐菇三维边缘信息直径动态估测法的褐菇原位识别-测量-定位一体化方法。首先,基于YOLO v5-TL算法实现复杂菌丝背景下的褐菇快速识别;再针对锚框区域褐菇图像进行图像增强、去噪、自适应二值化、形态学处理、轮廓拟合进行褐菇边缘定位,并提取边缘点和褐菇中心点的像素坐标;最后基于褐菇三维边缘信息的直径动态估测法实现褐菇尺寸的精确测量和中心点定位。试验结果表明单帧图像平均处理时间为50ms,光照强度低、中、高情况下采摘对象识别平均成功率为91.67%,其中高光强时识别率达100%,菇盖的尺寸测量平均精度为97.28%。研究表明,本文提出的YOLO v5-TL结合褐菇三维边缘信息直径动态估测法可实现工厂化种植环境下褐菇识别、测量、定位一体化,满足机器人褐菇自动化采摘需求。     

Regeneration of adventitious shoots from mature stored cotyledons of Japanese plum (Prunus salicina Lind1)

Adventitious shoot regeneration from mature stored cotyledons of Japanese plum (Prunus salicina Lind1) was achieved in vitro. The influences of the presence and absence of the light, different concentrations of thidiazuron (TDZ) and benzyladenine (BA) in the culture media, TDZ pretreatments and different basal salts on shoot regeneration were evaluated. TDZ was more effective in inducing shoot regeneration from mature stored cotyledons than BA. Dark incubation significantly increased the regeneration frequencies. Quoirin/Lepoivre (QL) basal salts stimulated shoot regeneration more than woody plant (WPM) or B5 salts did. The frequency of adventitious shoot formation varied among the varieties and the regeneration ability appeared to be genotype depended. The frequency of regeneration under the optimum tested conditions for ‘Bruce’, ‘Shiro’, ‘Redheart’, ‘Gladstone’ and ‘Early Golden’ cotyledons were 66.7%, 46.7%, 43.3%, 26.7% and 6.7%, respectively.     

玉米耐盐基因ZmHKT1;5在烟草中的功能验证

HKT类基因是与植物耐盐性密切相关的一类基因。在作物中HKT蛋白可通过排出Na+来维持植物体内的Na~+/K~+平衡,从而影响植物耐盐性。通过在烟草中过表达玉米ZmHKT1;5基因,验证该基因具有提高植物耐盐性的作用。结果表明,过表达ZmHKT1;5基因的T0代材料即显示出叶片耐盐能力的明显提高;T2代转基因株系种子在含盐培养基上的发芽能力明显强于野生型材料,T2代转基因株系幼苗阶段的耐盐能力也得到了明显的提高。通过比较在盐胁迫后2月龄的转基因材料和野生型材料的生理指标,发现野生型材料中MDA和H_2O_2的含量相较转基因材料发生了更为明显的上升,说明转基因材料中过表达ZmHKT1;5基因有效降低了盐胁迫引起的过氧化物积累。综合转基因验证的结果,证明ZmHKT1;5基因具有提高植物耐盐性的作用。     

小麦粒重主效QTL近等基因系的构建和效应评价

粒重是影响小麦产量的主要因素之一。QGw.nau-5A是一个从我国小麦骨干亲本南大2419中鉴定的粒重主效QTL。为评价该QTL不同等位基因对粒重的效应及在育种中的应用潜力,利用分子标记辅助选择技术,分别将南大2419和早洋麦的QGw.nau-5A区段导入望水白和川麦42,构建了不同背景的近等基因系,并比较了不同背景下粒重QTL的效应。结果表明,QGw.nau-5A能在不同背景下显著提高小麦粒重,与轮回亲本相比,近等基因系的百粒重显著增加0.2~0.6g。QGw.nau-5A等位变异对粒重的贡献存在差异,与川麦42的等位变异相比,南大2419和早洋麦的等位变异均能增加粒重,但后者效应更大。     

绿皮苦瓜新品种冠春5号的选育

冠春5号是以高代自交系327作母本,以自交系186作父本配制而成的苦瓜一代杂种。植株生长势旺盛,早熟,从播种至始收82 d(天)。主侧蔓均可结果,主蔓第1雌花节位为第7~8节。瓜长棒形,瓜长25~35 cm,横径5~7 cm,肉厚0.9~1.0 cm,单瓜质量420 g左右。果表皮浅绿色,点状突起与短条状突起相间瘤状物,尾部钝,果肉脆,苦味淡。早春栽培一般每667 m~2产量约3 000 kg,田间对白粉病和疫病的抗性优于对照新农村油绿苦瓜。适宜四川、重庆等地种植。     

基于改进YOLOv7的苹果生长状态及姿态识别

针对目前苹果在复杂环境下难以进行生长状态分类识别、姿态信息同步获取等问题,该研究提出了一种基于改进YOLOv7的苹果生长状态分类和果实姿态融合识别方法。首先改进多尺度特征融合网络,在骨干网络中增加160×160的特征尺度层,用于增强模型对微小局部特征的识别敏感度;其次引入注意力机制CBAM(convolutional block attention module),改善网络对输入图片的感兴趣目标区域的关注度;最后采用Soft-NMS算法,能够有效避免高密度重叠目标被一次抑制从而发生漏检现象。此外,结合UNet分割网络和最小外接圆及矩形特征获取未遮挡苹果姿态。试验结果表明,改进YOLOv7的识别精确率、召回率和平均识别精度分别为86.9%、80.5%和87.1%,相比原始YOLOv7模型分别提高了4.2、2.2和3.7个百分点,另外苹果姿态检测方法的准确率为94%。该文模型能够实现苹果生长状态分类及果实姿态识别,可为末端执行器提供了抓取方向,以期为苹果无损高效的采摘奠定基础。     

寒地超级稻新品种龙稻5号的选育

黑龙江省属寒地稻作区,水稻发生低温冷害、稻瘟病比较严重,通过杂交育种、抗病鉴定、冷害鉴定选育出超高产水稻龙稻5号.     

基于 Polysun 5太阳能干燥系统的设计与仿真

利用太阳能对农副产品进行干燥,是太阳能热利用的方式之一。其与自然晾晒相比,能有效地提高干燥效率和干燥品质;与常规热风干燥相比,可以有效节省煤电的消耗,减少温室气体的排放量。为此,首先利用传热学相关理论对枸杞干燥过程进行理论计算;然后,根据得到的基础数据,利用Polysun 5辅助设计一种满足枸杞干燥需要的太阳能-燃气锅炉组合干燥系统;最后,对该系统进行仿真分析。仿真结果证明,与常规热风干燥系统相比,该太阳能组合干燥系统在1个干燥周期内,可减少二氧化碳排放28．22kg,节省能源费用180元,节电390kW· h,经济性较好。     

黄丘五副区降雨和地形因素与坡面水土流失关系研究

本项研究依据６年来在黄丘五副区定西试验区径流场所取得的观测资料，探讨了降雨物征值和地形中坡度、坡长、坡形三个因子对坡面水土流失的影响规律及其相互关系．提出了表征降雨侵蚀力、坡面产流的指标均为ＰＩ３０，依次建立了相应的数学模型群。此项研究不但从理论上揭示了坡面水土流失发生发展过程及机制，而且在实践上为有效地进行坡面水土流失的治理和水土保持措施的优化配置提供了科学依据。