利用Kalman滤波和Hungarian算法的多目标奶牛嘴部跟踪及反刍监测

针对奶牛养殖场复杂环境下多目标奶牛嘴部自动跟踪及反刍监测困难的情况,该研究提出了一种基于嘴部区域跟踪的多目标奶牛反刍行为智能监测方法。在YOLOv4模型识别奶牛嘴部上下颚区域的基础上,以Kalman滤波和Hungarian算法跟踪上颚区域,并对同一奶牛目标的上颚和下颚区域进行关联匹配获取嘴部咀嚼曲线,以此获取反刍相关信息,从而实现多目标奶牛个体的嘴部跟踪和反刍行为监测;为解决奶牛快速摆头运动和棚舍栏杆遮挡引发奶牛标号变化的问题,提出未匹配跟踪框保持及扩大的方法。采集并选择实际养殖场环境下的反刍奶牛视频66段,对其中58段视频采取分帧操作得到图像,制作YOLOv4模型数据集,以其余8段视频验证跟踪方法和反刍行为判定方法的有效性。试验结果表明,YOLOv4模型对奶牛嘴部上颚、下颚区域的识别准确率分别为93.92%和92.46%;改进的跟踪算法可实现复杂环境下多目标奶牛嘴部区域的稳定跟踪,且有效解决了栏杆遮挡、快速摆头运动造成的奶牛标号变化现象,上下颚匹配率平均为99.89%,跟踪速度平均为31.85帧/s;由反刍行为判定方法获取的咀嚼次数正确率的平均值为96.93%,反刍时长误差的平均值为1.48 s。该研究可为实际养殖中多目标奶牛反刍行为的智能监测和分析提供参考,也可供其他群体动物运动部位的跟踪和行为监测借鉴。     

控制高径比条件下崩岗土体的收缩开裂特性

崩岗土体的收缩开裂受到多种因素的影响。该研究为研究高径比对其影响,共设计10组高径比,通过定点拍照记录脱湿前与脱湿结束时的土体形态变化,结合数字图像处理技术进行定量分析,探讨在控制高径比条件下崩岗土体的收缩开裂规律。结果表明：1）崩岗4层土中,过渡层的裂隙性、径向收缩性能最强,砂土层最弱,两者之间的较大差异会严重破坏崩岗土体的稳定性与承载力,促使崩壁崩塌;2）高径比较小的试样裂隙发育明显,径向收缩不明显;高径比较大的试样无裂隙发育,径向收缩显著。其中,4层土由干缩开裂土样过渡至径向收缩土样的高径比具体临界值分别位于：0.147～0.160、0.160～0.183、0.160～0.183、0.134～0.147;3）当高径比相同时,即使高度、直径不一致,但其各裂隙参数、径向收缩率具备相似性,轴向收缩率随厚度的增加而增加;4)随高径比的增加,收缩含水率逐渐增大,开裂含水率逐渐减小,两者之间的差值可以表示脱湿过程中土体产生抗拉强度的大小。收缩开裂裂隙度、宽径比、径向收缩率随高径比的增加整体呈现增大的趋势,其余参数均呈现减小的趋势。其中,4层土中,过渡层的收缩开裂特性受高径比影响最显著,砂土层受影响程度最小。研究结果可为揭示崩岗崩塌机理提供科学依据。     

基于首轮内检测数据的成品油管道内腐蚀分析及对策

为了做好在役成品油管道内腐蚀的监测和防控,通过进一步挖掘首轮内检测数据的价值,提出了分析思路:通过差异分析水线区域内的内腐蚀绝对深度的离散情况,结合内腐蚀与焊缝、弯头等管道附件的相对位置以及管道工艺运行情况等数据信息,半定量定位内腐蚀敏感区。以某成品油管道为例,对两条管段内的腐蚀情况进行分析,发现管内的腐蚀集聚是由于管道施工建设期产生的内腐蚀逐渐发展形成的。定位了以管节为基本单元的腐蚀敏感管段,建议将管道内检测数据作为工程建设质量评估的关键数据,新建管道尽早开展以实施内检测为目标的管道清管作业,增加清管频次,尽快将管内铁锈清除干净,随后开展常规清管作业,从而有效减缓内腐蚀的发展。(图2,表4,参20)     

基于卷积神经网络的小麦产量预估方法

小麦产量是评估农业生产力的重要指标之一,针对小麦产量人工预估困难,提出将卷积神经网络运用于小麦产量预估,为农业生产力的预估提供参考,指导农业生产管理决策。利用无人机分别在河南省新乡、漯河两地进行图片采集,并以之构建麦穗数据集,分为正样本(麦穗)和负样本(叶子和背景)。针对小麦常规的生理形态和生长环境,设计卷积神经网络识别模型,以图像金字塔构建多尺度滑动窗口,以非极大值抑制(NMS)去除重叠率较高的目标框,实现对单位面积内麦穗的计数,并利用随机采样的方式对大田麦穗进行单位面积图像采样,以采样图像中麦穗数量的平均值作为产量预估基准,进一步实现麦穗产量预估。随机抽取100幅不同小麦图片进行测试,与人工计数结果进行对比,准确率达到97.30%,漏检率为0.34%,误检率为2.36%,误差率为2.70%。试验结果表明,此方法能够克服环境中的多种噪声干扰,能够在不同光照条件下对麦穗进行计数和产量预估。     

昆虫黑化反应的分子机制研究进展

目的克氏原螯虾(Procambarus clarkii)属于节肢动物门甲壳纲十足目,也称淡水小龙虾。多巴脱羧酶(dopa decarboxylase)作为小龙虾先天免疫应答中的一种关键酶,在抵御外来病原体的侵害上起到了重要作用。本研究以克氏原螯虾为材料,克隆了Pc-ddc cDNA序列并对其进行生物信息学及组织mRNA表达分析。方法通过分子生物学技术构建大肠杆菌表达载体,并进行生物信息学分析,同时应用qRT-PCR技术分析其mRNA组织表达分布。结果生物信息学分析表明：获得了开放阅读框全长为1 425 bp的Pc-ddc基因的cDNA序列,编码474个氨基酸残基,多肽的理论分子量为52.99 ku,蛋白分子式为C₂₃₈₄H₃₆₈₉N₆₄₇O₆₇₄S₂₅,等电点为5.98,为弱酸性蛋白且N-末端无信号肽。亚细胞定位表明：Pc-DDC蛋白在线粒体中最多;组织表达分析表明：Pc-ddc mRNA在检测的6个组织中差异表达,其中,淋巴组织表达量最高。结论本研究为克氏原螯虾等无脊椎动物先天免疫系统的深入探索提供了理论支撑。     

云南某农村猪戊型肝炎病毒分子流行病学调查

目的了解昆明市某猪场戊型肝炎病毒感染情况,进一步探究病毒基因型及分子进化情况,为戊型肝炎防控提供参考。方法从该猪场随机采集39份新鲜粪便,用逆转录巢式聚合酶链反应对HEV ORF2部分基因片段扩增、克隆及测序;应用生物信息学软件进行同源性分析并构建系统进化树。结果PCR检测结果发现：该猪场核酸阳性率达35.9% (14/39)。同源性分析结果表明：14株流行毒株核苷酸序列与GenBank中HEV I~IV 型参考株的同源性分别为77.4%~83.9%、81.0%~83.2%、78.8%~86.9%和90.5%~98.5%,全部流行株均属基因IV型。进化分析结果表明：YN-KM-9与该猪场其他流行毒株同源性较远,应属不同基因亚型。结论该猪群HEV IV感染率较高,对公共卫生安全构成潜在威胁。     

美洲黑杨种质资源生长和物候性状分析

以引进的美洲黑杨为材料建立基因库,通过比较分析该基因库7年生美洲黑杨的物候、生长、性别等特征,为资源评价和开发利用提供技术支持。结果表明：不同无性系间物候和生长特征变异丰富,生长和物候性状相关分析结果表明叶片变色落叶晚,有利于树高和胸径的快速增长。其中雄株中的优良比例和选育潜力更具有优势,在后期的良种培育中要适当重视雄株的选择。结合材积、胸径、物候生长季等性状从443份种质中筛选出优良无性系41个,对选出的系号统计发现,有25个无性系的母本来自于密西西比河流域,占比约60.98%,尤其是材积最大的5个无性系,其母本均来自于密西西比河下游天然林优株。总体来看,该基因库遗传多样性丰富,无性系间生长、物候等特征差异大,322、331-9、329-26、1-31等无性系表现优良,具备良好的选育潜力。     

我国管理科学研究热点及代表人物的可视化分析

进入新世纪以来，管理科学在我国取得了蓬勃的发展，逐渐形成了庞杂的学科知识体系，与此同时，管理学也涌现了一大批管理科学专家，并在各自的领域中作出了卓越的贡献。利用中国期刊全文数据库（CNKI）2000~2009年的20种管理科学重要期刊文献为数据，从文献计量的角度对我国管理科学十年来的发展进行分析，通过可视化分析工具CiteSpace展示了企业与事业单位管理、管理基础与方法、宏观管理与政策研究三个主要的学科领域的代表人物和研究热点。     

常见计算机病毒的防范

分析了计算机常见的四种病毒,根据其固有特点提出了相应的防范方法及建议。     

基于图书馆知识管理的SWOT分析及其对策

主要通过运用SWOT分析方法分析图书馆知识管理相关因素的优劣,并提出相应对策。