基于改进Oriented R-CNN的旋转框麦穗检测与计数模型

为对干扰、遮挡等复杂的田野环境中麦穗进行精准定位与计数,该研究提出了一种改进的Oriented R-CNN麦穗旋转框检测与计数方法,首先在主干网络中引入跨阶段局部空间金字塔(spatial pyramid pooling cross stage partial networks,SPPCSPC)模块扩大模型感受野,增强网络感知能力;其次,在颈网络中结合路径聚合网络(PANet,path aggregation network)和混合注意力机制(E2CBAM,efficient two convolutional block attention module),丰富特征图包含的特征信息;最后采用柔性非极大值抑制算法(Soft-NMS,soft-non maximum suppression)优化预测框筛选过程。试验结果显示,改进的模型对复杂环境中的麦穗检测效果良好。相较原模型,平均精确度均值mAP提高了2.02个百分点,与主流的旋转目标检测模型Gliding vertex、R3det、Rotated Faster R-CNN、S2anet和Rotated Retinanet相比,mAP分别提高了4.99、2.49、3.94、2.25和4.12个百分点。该研究方法利用旋转框准确定位麦穗位置,使得框内背景区域面积大幅度减少,为实际观察麦穗生长状况和统计数量提供了一种有效的方法。

枸杞叶蛋白提取物的特性表征与生物活性评价

为了探究枸杞叶蛋白提取物的特性表征与生物活性,采用碱提酸沉法提取枸杞叶蛋白提取物,通过持水性(water holding capacity,WA)、持油性(oil-holding property,FA)、热稳定性(thermal stability,TM)、溶解性(solubility,PS)、起泡性(froth capability,FC)、乳化性(emulsification capability,EC)等指标和十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)、扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、紫外可见光谱(ultraviolet-visible spectra,UV)、傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform infrared spectroscopy,FT-IR)、X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)的方法及体外自由基清除试验和酶抑制试验对枸杞叶蛋白提取物的理化性质、功能特性、结构表征及生物活性进行分析。结果表明,枸杞叶蛋白提取物总氨基酸含量达344.00±10.49 mg/100 g,分子量在40~55 kDa,WA和FA分别为2.70、3.43 g/g,变性温度为85.73℃,随pH的升高,枸杞叶蛋白提取物溶液的PS、FC、EC、起泡稳定性(froth stability,FS)均呈现先下降后上升的趋势,而乳化稳定性(emulsion stability,ES)正好相反。枸杞叶蛋白提取物表面有紧密连接的小孔且呈大小不均一的块状,在270 nm附近有特征吸收峰,出现酰胺A、B、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ带,具有完整的三螺旋结构。枸杞叶蛋白提取物浓度为10 mg/mL时对超氧阴离子、羟基自由基的清除率分别为37.73%、35.38%,对α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶的IC50分别为9.88、21.09 mg/mL。综上所述,枸杞叶蛋白提取物的特性和结构稳定,有一定的体外抗氧化能力并能抑制与血糖代谢相关酶的活性。本试验为枸杞叶蛋白提取物的开发利用和深加工提供理论依据。

不同浓缩方法枸杞膏美拉德反应产物及其体外活性对比

该文以中宁枸杞为原料,对比分析真空浓缩、常压浓缩所制备枸杞膏的美拉德反应产物、活性物质、色差等指标,并对枸杞膏的多种功能特性进行综合评估。结果表明,常压浓缩法制备的枸杞膏色泽更深,其中5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethyl furfural,5-HMF)含量、类黑精含量、多酚含量、黄酮含量分别为(1 516.42±11.88)μg/mL、163.77±11.35、(28.23±3.40)mg/mL、(623.45±4.39)μg/mL,对比真空浓缩法分别提高351.64%、104.13%、12.69%、48.95%。同时,通过对功能特性的研究,发现枸杞膏具有良好的抗氧化、降血糖、降血脂、降尿酸、美白性能,其中常压浓缩法制备的枸杞膏功效更好。

弱监督显著性目标检测研究进展

显著性目标检测旨在准确检测和定位图像或视频中最引人注目的目标或区域,为更好地进行目标识别和场景分析提供帮助。尽管全监督显著性检测方法取得一定成效,但获取大规模像素级标注数据集十分困难且昂贵。弱监督检测方法利用相对容易获取的图像级标签或带噪声的弱标签训练模型,在实际应用中表现出良好效果。全面对比了全监督和弱监督显著性检测的主流方法和应用场景,重点分析了常用的弱标签数据标注方法及其对显著目标检测的影响。综述了弱监督条件下显著目标检测方法的最新研究进展,并在常用数据集上对不同弱监督方法的性能进行了比较。最后探讨了弱监督显著性检测在农业、医学和军事等特殊领域的应用前景,指出了该研究领域存在的问题及未来发展趋势。

机械臂写字的设计与实现

机械臂在工业自动化中扮演关键角色,其通过提高生产效率、降低成本、提高产品质量等,为各行各业带来了显著效益,能够适当解决因我国未来人口老龄化导致的劳动力稀缺问题。在该领域,美国、日本和德国的相关技术相对成熟,而我国正处于大力发展阶段。主要研究如何使用机械臂书写字体,首先采用GB2312字库,通过Python寻找字中的特征点为路径点;其次运用多项式插值等方法进行轨迹规划,并利用MATLAB和Coppeliasim进行仿真;最后控制Mirobot机械臂完成汉字的书写。结果表明,机械臂不仅可用于写字,也可应用于在金属表面批量写下数据,或在木头、皮革等材质上激光雕刻记号等。

ARTP诱变筛选增香、高产酒精的富硒酵母菌

为了得到产酒精和产香能力较强的枸杞内生富硒酵母菌,进而促进富硒发酵产品的开发和风味的提升,本研究以实验室保藏的枸杞内生酵母菌为实验材料,通过耐硒法和红硒法初筛得到富硒能力较强的酵母菌,采用常压室温等离子体(Atmospheric room temperature plasma,ARTP)诱变技术,经TTC培养基、杜氏小管发酵法、产酒精、产酯产酸、耐受性等实验筛选出增香和高产酒精的目标菌株,并用氢化物发生原子荧光光谱法测定酵母胞内和发酵液中硒含量。结果表明,富硒初筛得到了M1酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和M16葡萄牙棒孢酵母(Clavispora lusitaniae),经ARTP诱变分别筛选出产酒精能力较高的S.cerevisiae诱变菌株M1-5和产香能力较高的C.lusitaniae诱变菌株M16-28,M1-5的产酒精能力比M1提高了38.07%,M16-28的产酯能力比M16提升了107.62%,遗传稳定性均良好。经测定M1-5菌株胞内和发酵液中的硒含量分别为204.8和1158μg/L,M16-28胞内和发酵液中的硒含量分别为666.45和1830μg/L,因此,菌株M16-28比M1-5的富硒能力强,且发酵液硒含量极显著高于酵母细胞硒含量(P<0.001)。本研究筛选出诱变菌株M1-5产酒精和M16-28产香能力强的富硒酵母具有优良的发酵特性,在发酵食品和富硒功能性产品的挖掘和开发方面具有潜在的应用前景。

直接多重TaqMan qPCR方法快速鉴定褐飞虱属3种飞虱

【目的】褐飞虱(Nilaparvata lugens)是水稻重大害虫,灯光诱捕一直是褐飞虱监测的重要方法。然而,褐飞虱的两个同属近似种伪褐飞虱(N.muiri)和拟褐飞虱(N.bakeri)也具有扑灯行为,常被误判为褐飞虱。针对测报灯下褐飞虱属近似种形态鉴定费时费力、专业技能要求高,伪褐飞虱和拟褐飞虱常被误判为褐飞虱这一问题,拟建立一种褐飞虱属3种飞虱的快速分类鉴定方法。【方法】以条形码基因ITS1为靶标,筛选褐飞虱属通用引物及物种特异性探针,建立并优化直接多重Taqman qPCR检测体系(Direct Multiplex TaqMan quantitative PCR,dmTqPCR),并分析其特异性、灵敏度及实用性。【结果】本研究建立的3种飞虱dmTqPCR检测方法特异性强,可准确区分褐飞虱、伪褐飞虱和拟褐飞虱;灵敏度高,检出限可达10拷贝/反应;大样本检测结果表明,382个样本从样本获取到结果输出的整个过程可在3 h内完成,检出率及准确率均为100%。【结论】本研究建立的褐飞虱属近似种的dmTqPCR鉴定方法可以用于褐飞虱、伪褐飞虱和拟褐飞虱的快速分类鉴定,有利于灯下褐飞虱的精准测报。

枸杞刺梨复合饮料的工艺优化及其降血糖性能

为开发一款口味独特,具有降血糖功能的饮品,以宁夏枸杞和刺梨为原料,用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)BCGQ2107对其进行发酵,生产风味独特、口味良好的枸杞刺梨复合饮料。以α-淀粉酶抑制率为指标,通过单因素试验及响应面分析法对枸杞刺梨复合饮料发酵前后复配的发酵工艺进行优化。结果表明,复合饮料的最佳发酵工艺条件为刺梨粉与水的料液比1∶15(g/mL)、枸杞原浆与水的体积比7∶3,刺梨汁与枸杞汁的体积比3∶1,发酵时间50 h、酿酒酵母接菌量4%、发酵温度28℃复配时,对α-淀粉酶抑制率为55.673%,此条件下发酵出的枸杞刺梨复合饮料对α-淀粉酶抑制率高,通过风味评分得出发酵前复配的饮料风味更佳。

单脉冲(SP)和共线双脉冲(DP)激光诱导击穿光谱(LIBS)对土壤中Mn的检测能力的比较

采用激光诱导击穿光谱技术(Laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)对土壤样品中的Mn元素进行了分析,以MnⅡ403.06 nm、MnⅡ403.33 nm、MnⅡ403.46 nm光谱线作为分析线,在设定实验条件下,开展了单脉冲和共线双脉冲Mn元素光谱强度实验、定量分析实验、灵敏度和检测稳定性比较实验、检测灵敏度和检测限实验研究。经过研究比较,共线双脉冲相比单脉冲,在光谱强度高、灵敏度和准确度方面具有优势。相对误差单脉冲约是共线双脉冲的5倍,证明共线双脉冲检测方法优于单脉冲检测方法。单脉冲检测方法检测到的Mn元素的最低浓度为6.5μg/L,双脉冲检测方法检测到的最低浓度为245μg/L,因此,双脉冲比单脉冲稳定性更好。双脉冲的标准差与单脉冲的标准差之比为35.87,LIBS共线双脉冲检测方法稳定性是单脉冲检测方法的2倍,共线双脉冲的稳定性都小于10%。实验结果表明,相较于单脉冲激光诱导击穿光谱检测,采用共线双脉冲LIBS检测方法,可以大幅提高检测精度、检测限和稳定性。

河南工业大学储粮害虫图像数据集

储粮害虫是造成粮食产后损失的重要因素,对粮食害虫早期活动进行检测和监控是减少储粮损失的必要且合适的防控措施。随着人工智能的发展,基于深度学习的图像检测方法在农业领域得到了广泛应用,目前在储粮害虫检测领域的研究相对较少,数据集的质量往往决定了深度学习模型能够学到的知识水平,因此构建专门用于储粮害虫图像检测和计数的数据集具有重要意义。本文提出的数据集GrainPest包含500幅粮虫原始图像、500幅像素级显著目标标注图像、420个害虫检测目标框标注文件和500条粮虫数量数据。数据集涵盖了玉米象、麦蛾、谷蠹、玉米螟、大谷盗、蚕豆象、米象、咖啡豆象、绿豆象、印度谷螟等主要粮食害虫,图像背景涉及小麦、玉米、大米、稻谷、绿豆、蚕豆等常见粮食。由于实际检测中有很多粮食是未感染虫害的,因此数据集还包含了80幅不含害虫目标的纯粮食背景图像,这增加了害虫显著性检测的难度。本数据集提供了一个多样性的粮虫图像基准数据集,旨在促进深度学习在储粮害虫显著性检测、目标检测和粮虫计数方面的研究,为降低粮食储藏损失和保障粮食安全提供支持。

局段S形切口在腮腺浅叶良性肿瘤区域性切除中的应用

目的评估局段“S”形切口在腮腺浅叶良性肿瘤区域性切除中的临床使用效果。方法选取2012年3月至2017年6月安徽医科大学第二附属医院收治的腮腺浅叶良性肿瘤病人64例,采用随机数字表法分为局段组32例和传统组32例。局段接受局段“S”形切口行面神经局部解剖+腮腺肿瘤及浅叶区域性切除术,传统组接受传统“S”形手术切口行面神经解剖+腮腺浅叶及肿瘤切除术。比较两组术后各项临床指标的差异。结果局段组术中出血量中位数为(20.00,IQR=11.25,30.10)mL,传统组为(60.17,IQR=45.02,75.19)mL,两组差异有统计学意义(Z=6.481,P<0.05);局段组平均手术时间为(71.75±18.77)min,传统组为(120.28±29.57)min,两组差异有统计学意义(t=7.839,P<0.05)。局段组术后耳部麻木时间、术后暂时性面瘫发生率、主观满意度评分均显著低于传统组(P<0.05)。结论局段“S”形切口显著提高了腮腺浅叶良性肿瘤病人的生存质量,与传统手术相比具有切口小、外观满意、手术范围小、时间短、术中出血少等优点。

替米沙坦联合阿托伐他汀治疗老年早期DN患者的近远期疗效及对C反应蛋白、cysC的影响

目的:探讨替米沙坦联合阿托伐他汀治疗老年早期糖尿病肾病(Diabetic nephropathy, DN)患者的近远期疗效及对C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)、胱抑素C(Cystatin C,Cysc)的影响。方法:2020年08月-2022年08月间在本院接受治疗的老年早期DN患者138例,参照随机数表法将其分为对照组(n=69)、观察组(n=69)。对照组予阿托伐他汀治疗,并予胰岛素控制血糖等常规治疗;观察组在对照组治疗基础上加用替米沙坦。持续治疗3月后评估近期疗效及血清CRP、cysC水平变化,治疗后随访半年并记录DN进展情况。结果:持续治疗3月后,对照组、观察组患者的疗效分级差异有统计学意义(P<0.05)。观察组患者的治疗总有效率较对照组患者高(P<0.05);观察组患者的血清CRP、cysC水平较对照组患者低(P<0.05)。治疗3月内,对照组、观察组患者的新发药物相关不良反应发生情况差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后随访半年,观察组患者的DN进展率较对照组患者低(P<0.05)。结论:替米沙坦联合阿托伐他汀治疗老年早期DN患者近远期疗效均较为理想,可显著降低CRP、cysC水平,用药安全性可靠。

考虑发展不均衡的电动汽车充电负荷预测

针对小范围内电动汽车样本数量较少的特点,首先提出了基于电动汽车发展不均衡的电动汽车充电需求计算方法,对比了三种不同的拟合方法,并指出了不同情况下不同拟合如何选取;而后,提出了利用电动汽车剩余电量SOC确定电动汽车是否充电的方法,从剩余电量的角度给出了判断电动汽车是否充电的依据;最后,考虑到充电策略执行的可行性与实时性,提出了一种充电桩与用户交互的自由有序充电方式选择策略。针对特定区域内电动汽车充电需求,文章给出了需充电电动汽车数量,并依据SOC判别每辆EV是否充电,进而确定自由有序充电策略下的负荷曲线并与无序充电结果进行对比。仿真结果表明,采用该充电策略可以有效减小充电负荷峰谷差,转移充电负荷峰值,减少电动汽车充电桩需求数量,提高充电桩的使用率。

枸杞果汁发酵过程复合乳酸菌的实时定量检测

利用植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、发酵粘液乳杆菌(Limosilactobacillus fermentum)和瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)混合菌种进行枸杞果汁发酵。该研究对乳酸菌亚致死修复液的组成和修复温度进行优化,分别针对3株乳酸菌设计特异性引物,利用叠氮溴化丙锭(PMA)-荧光定量聚合酶链式反应(fq PCR)的方法,实时荧光定量检测枸杞果汁发酵过程中乳酸菌活菌数。结果表明,优化修复液的组成为蛋白胨1 g/L、牛肉浸出粉0.3 g/L、氯化钠0.5 g/L、吐温80 0.10 g/L、丙酮酸钠0.09 g/L、过氧化氢酶0.04 g/L、Mg Cl_(2)3 mmol/L、Na_(2)HPO_(4)1 mmol/L、MnCl_(2)2 mmol/L和Fe Cl_(2)2 mmol/L。在27℃条件下培养15 min,乳酸菌亚致死细胞修复率达到97%。利用该方法实现了枸杞果汁发酵过程不同乳酸菌的实时定量检测,为今后枸杞果汁发酵生产过程中的微生物动态监测提供了方法。

解析“必然地得出”

倡导“必然地得出”这一观念于我国二十世纪八九十年代的逻辑现代化建设有重要的意义。面对逻辑多元论的兴起以及蒯因对逻辑基础地位的质疑,“必然地得出”这个概念迫切需要澄清。逻辑多元论并没有动摇经典逻辑的基础性。蒯因对逻辑基础地位的质疑并不成立。从逻辑创始人的相关论述可得出,逻辑不可归约为其他学科。必然地得出,源自对象—概念这一模式,是这一模式的一种本质反映。这种模式确立了经典逻辑的基础性与逻辑的一元性。

镍基单晶高温合金微观孔洞缺陷研究进展

微观孔洞是镍基单晶高温合金的主要缺陷之一,会显著降低合金的力学性能,因此一直是高温合金领域的研究重点。总结了单晶高温合金中包含显微疏松和固溶微孔在内的微观孔洞缺陷形成机制,并分析了抽拉速度、温度梯度和合金成分等因素对显微疏松形成的影响规律。综述了热等静压对显微疏松的消除机制及其对力学性能的改善作用。

基于道路消失点的远距离路面微小障碍物检测

针对自动驾驶汽车,提出一种以道路消失点为导向的结构化道路上远距离障碍物检测方法.分别搭建了现实和虚拟数据采集系统,在现实和虚拟环境中采集了新的数据集.采用深度学习方法,设计了一种新的基于全局特征的道路消失点检测模型,以该模型检测到的道路消失点为导向,确定图像中包含障碍物的区域,在该区域上进行障碍物检测.选择目前主流目标检测网络,在有消失点和无消失点导向的条件下进行对比试验.试验结果表明在增加消失点导向的情况下,对于微小障碍物的检测得到了较好的结果.

抗条锈病普通小麦-中间偃麦草7St二体异附加系的分子细胞遗传学鉴定

中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)携带很多优异基因,是小麦重要的三级基因库。为了将中间偃麦草的优异基因导入小麦,以普通小麦品种阿勃的缺体系为母本,以普通小麦-中间偃麦草部分双二倍体远中4为父本,通过远缘杂交,获得普通小麦-中间偃麦草衍生系ES-24,并对其进行形态学、细胞学、原位杂交、分子标记、抗病性等综合鉴定。细胞学观察结果显示,ES-24有44条染色体,其减数分裂中期I染色体构型为2 n=22Ⅱ,且在减数分裂后期Ⅰ可均等分离,表明其可以稳定遗传。原位杂交和分子标记结果表明,ES-24含有42条普通小麦染色体和1对来自中间偃麦草的7St染色体,并利用Oligo-pTa535得到了7St染色体的FISH核型。条锈病抗性鉴定表明,ES-24在苗期和成熟期均对条锈病表现为高抗。综上结果表明,E S-24是高抗条锈病的普通小麦-中间偃麦草7St二体异附加系,可以作为小麦抗病育种的潜在中间材料。

一种可重构有源滤波器芯片设计

近年来,多模多带收发机的研究成为了研究热点,而软件定义无线电系统是一个很好的候选方案.为了减小带外干扰对软件无线电系统收发机性能产生的负面影响,提出了一个可调带宽、可调增益的高带外抑制中频滤波器①.该滤波器由双二次Gm-C滤波器、增益提高级、5阶椭圆滤波器组成.滤波器增益的调节通过双二次Gm-C滤波器和增益提高级实现,带宽的调节通过开关电容阵列实现.同时,为了提高带外抑制,增加了一级5阶椭圆滤波器.后仿真结果表明,滤波器带宽在1 MHz~30 MHz可调,2倍带宽频率的带外抑制最小值达到了44.56 dB,增益控制范围为–20 dB~20 dB,模拟部分的功耗和核心面积分别为5.1 mW和1.23 mm2.提出的滤波器可适用于多种模式通信设备中的模拟前端.

枸杞果酒低温发酵工艺优化及挥发性风味物质分析

以枸杞汁为原料,感官评价为考察指标,利用单因素试验与正交试验优化枸杞果酒的发酵工艺,同时利用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术分析枸杞果酒中挥发性风味物质种类及相对含量。结果表明,枸杞果酒最佳发酵工艺为初始pH值6.0,初始糖度16%,接种量0.7%,18 ℃条件下静置发酵8 d。在此优化条件下,枸杞果酒的感官评分为96分,酒精度为6.28%vol,残糖量为8.33 g/L;通过分析其挥发性风味物质发现,枸杞果酒中共检测出40种化合物,相对含量较高的为醇类和酯类,共占总挥发性成分的71.09%,发酵过程对酒体产生了影响,醇类和酯类对枸杞果酒的香味起着积极的作用。