基于ResNeXt单目深度估计的幼苗植株高度测量方法

幼苗高度是幼苗培育过程中的重要性状,是幼苗生长状况和优良性状筛选的重要参考指标。针对目前研究多选用专业测量工具、使用带有标记的测量手段这一现状,该研究提出了一种基于单目图像深度估计技术的幼苗高度无参测量方法。首先以NYU Depth Dataset V2深度数据集为基础,以ResNeXt 101网络为深度估计网络主体实现植株图像深度估计。通过深度信息计算出拍摄点到植株的真实距离,结合图像中幼苗植株的像素高度和标定好的视场角实现幼苗高度的测量。为验证该方法的有效性,通过采集不同距离下的番茄幼苗图像1728幅,辣椒幼苗图像160幅,甘蓝幼苗图像160幅进行植株高度测量试验。试验结果表明,在拍摄距离为105cm内番茄幼苗平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)为0.569 cm,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为0.829 cm,平均植株高度比例为1.005。辣椒,甘蓝幼苗的MAE为0.616和0.326cm,RMSE为0.672和0.389cm。每株幼苗高度的平均计算时间为2.01s。试验结果表明该方法具有较好的可行性和普适性。不同光照强度下植株高度测量结果表明,在感光度小于160时,植株高度测试结果的MAE为0.81 cm,仍具有较好的测量准确度。当单幅图像中植株个数处于5以内时,MAE和RMSE的平均值分别为0.652和0.829cm。研究结果表明,该模型可以较准确地从单幅图像中检测出多株植株高度,且在不同距离和一定光照强度变化内均可完成多种幼苗植株高度的精确测量。可为幼苗培育和成长时期判断等研究提供一种无损的植株高度测量方法。

单性木兰幼苗与成年植株叶片光合功能及结构比较

为探究单性木兰(Kmeria septentrionalis)幼苗、成年植株叶片结构和光合特性的差异情况以及内在联系,揭示单性木兰叶片结构对光合速率的影响规律,本研究采用Li 6400便携式光合仪测定单性木兰幼苗和成年植株叶片的光合光响应曲线,并通过电镜扫描比较其幼苗和成年植株叶面解剖特征的差异。结果表明:单性木兰成年植株的净光合速率显著高于幼苗;最大净光合速率(P_(max))和光饱和点(LSP)存在显著性差异;成年植株对强光的利用能力高于幼苗,而幼苗较成年植株有更好的弱光利用能力;幼苗和成年植株的总叶绿素[Chl(a+b)]、类胡萝卜素(Car)、叶片厚度(LT)、气孔面积(SA)、气孔密度(SD)、栅栏组织厚度(PPT)和气孔横轴长度(SW)均存在显著性差异;Car、Chl(a+b)、SA和SD对光合生理特性的影响最为显著。因此,建议在单性木兰的引种栽培中,将幼苗进行遮阴处理,随着植株生长可适当减小遮阴度,待植株成年后可不做遮阴处理。

基于改进Faster R-CNN的田间植株幼苗检测方法

为了准确检测田间植株幼苗,以实现植株幼苗的精准喷药施肥,提出了一种基于改进Faster R-CNN的植株幼苗检测方法。以Faster R-CNN结构为基础设计植株幼苗检测网络,将ResNet50网络作为共享卷积层,并将Dropout层引入到Fast R-CNN网络的全连接层之间,用月季苗图像对网络进行训练生成模型。结果表明,改进的Faster R-CNN模型对月季苗的检测准确度可达96.5%,召回率达到95.35%,而且对其他种类植株幼苗如玫瑰和番茄幼苗也具有良好的检测能力。改进的网络模型的泛化能力强,收敛速度快,有助于自动化植保机械的研发。

一株耐盐促生菌对植物的促生机制探讨

盐胁迫严重影响植株的生长,而耐盐促生菌可以促进植物生长,但耐盐促生菌的促生机制尚不明了。文章以黄瓜萌发生长不同时期的数据来分析其在复硝酚钠和耐盐促生菌下幼苗生长的各个生理指标,从而揭示耐盐促生菌对盐胁迫下黄瓜幼苗的促生反应和机制。结果表明:加菌处理可以增加黄瓜叶片叶绿素浓度、磷含量和钾含量以及植株的株高、根长,也会降低氮含量。说明GT32-1菌可以改善植物根际营养、提高植物抗性、产生植物生长促进物质。