基于YOLO v7-ST模型的小麦籽粒计数方法研究

针对小麦考种过程中籽粒堆积、粘连和遮挡现象导致计数准确率低等问题,本文基于电磁振动原理设计了高通量小麦籽粒振动分离装置,通过分析受力探讨了籽粒离散分离程度的主要影响因素,并引入二阶离散系数建立了籽粒离散度等级评价方法。在此基础上,引入Swin Transformer模块构建YOLO v7-ST模型,对不同离散度等级下小麦籽粒进行计数性能测试。试验结果表明,YOLO v7-ST模型在3种离散度等级下平均计数准确率、F1值和平均计数时间的总平均值分别为99.16%、93%和1.19 s,相较于YOLO v7、YOLO v5和Faster R-CNN模型,平均计数准确率分别提高1.03、2.34、15.44个百分点,模型综合评价指标F1值分别提高2、3、16个百分点,平均计数时间较YOLO v5和Faster R-CNN分别减少0.41 s和0.36 s,仅比YOLO v7模型增大0.09 s。因此,YOLO v7-ST模型可实现多种离散度等级下不同程度籽粒遮挡和粘连问题的准确快速检测,大幅提高小麦考种效率。

面向水稻穗上谷粒原位计数与遮挡还原的轻量级I2I深度学习方法

【目的】为解决传统水稻考种机谷粒表型分析算法在功能和效率上的局限性,针对穗上谷粒原位计数和被遮挡谷粒几何特征还原设计一种基于深度学习的轻量级通用算法框架。【方法】将穗上谷粒原位计数与被遮挡谷粒还原这2个复杂任务分别拆解为2个阶段,将其核心阶段建模为I2I问题。基于MobileNet V3设计1种能够解决I2I问题的轻量级网络架构,并针对2个任务的特点分别设计了数据集图像制作方法,选择合适的优化策略和超参数对其进行训练。训练结束后,使用TensorFlow Lite runtime解释器将模型部署在考种机的树莓派4B开发板上,并进行测试。【结果】该算法在穗上谷粒计数任务中具有良好的准确性、快速性,且具有一定的泛化性能。在被遮挡谷粒的形状还原任务中,该算法所还原的谷粒图像在面积、周长、长度、宽度和颜色分数评价指标中准确率均达到97%以上。【结论】该算法能够有效地完成穗上谷粒计数和被遮挡谷粒的还原任务,且具有轻量级的优点。

基于欧拉数的谷物颗粒图像目标计数方法

为了解决谷物选育品种过程中人工计数存在的操作费时、精度不高等问题,提出一种利用计算机处理谷物颗粒图像进行计数的方法。首先对所采集到的谷物颗粒图像进行二值化,将图像中背景和目标区域分开;然后对图像进行形态学运算、目标分割等预处理,最大程度减少图像中的谷物颗粒黏连现象;在最终的计数环节,为了提高计数速度,基于经过预处理后的谷物颗粒图像没有孔洞这一重要特征,利用图像欧拉数算法代替传统的连通域标记算法实现计数工作。结果表明,利用图像欧拉数算法的计数结果与利用传统连通域标记算法的计数结果完全一致,但在计数速度方面,利用图像欧拉数算法进行计数明显优于传统的连通域标记算法。

基于Matlab图像处理的谷物颗粒计数方法研究

针对目前谷物人工计数和光电计数方法存在的不足,提出了一种基于Matlab图像识别和处理技术的谷物计数方法,并用实例验证了其可靠性。该方法减轻了操作者劳动强度,弥补了人视觉的不足之处,提高了效率及准确率,为今后进一步研究奠定了必要的理论与实践基础,对完善"精细农业"具有重要意义。

土粒度分维的确定方法探讨

本文通过对目前国内外研究土的粒度分维的三种方法的理论进行分析并结合实际土样进行比较，得出利用质量法求得土的粒度分维是三种方法中最方便实用的方法。

青藏高原东北部隆升:来自宁夏同心小洪沟剖面的证据

青藏高原边界地区的研究,尤其是砾石研究,对探讨青藏高原的隆升过程及隆升机制具有重要意义。本文选取青藏高原东北部香山山前小洪沟剖面,对出露的新生界各层位的砾石进行统计。统计结果显示,该剖面寺口子组上段、红柳沟组下段、红柳沟组上段、第四系以及现今河床出露的砾石成分主要为砂岩和石英砂岩,这与香山地区岩性相符合;砾石主要呈次圆状和次棱角状;长短轴比主要为1～2之间,为近圆状;砾石主要集中在中砾和小砾类别;分选好至中等好。砾石粒径分布显示出向细粒成分偏的特征,主要呈尖峰正态分布。这些特征表明各层位砾石相似的搬运过程,为中距离山前河流冲积砾石。沉积分析表明该砾石与气候振荡无必然联系,为构造隆升的产物。砾石沉积年龄由邻区磁性地层定年结果来限定。砾石特征结合邻区沉积分析表明香山地区在寺口子组沉积时(始新世)已具有相当大的高程;至清水营组沉积时(渐新世),该山体被剥蚀夷平;到红柳沟组沉积时(中新世早、中期),香山经历了再次的隆升;至干河沟组沉积时(中新世晚期到上新世),构造趋于稳定;到更新世时,再次出现隆升事件。始新世香山山体可能与晚白垩世至新生代早期的构造事件有关,中新世的隆升时间可以作为印-藏碰撞效应到达香山地区的时限,显示青藏高原东北边界新生代的变形隆升时间较前人研究结果早,且存在多期隆升。

基于光电信号的玉米粒计数方法的研究

玉米的千粒重是玉米选育优质品种的主要依据.为了准确、快速地测量出玉米的千粒重,必须解决玉米粒的计数问题.为此提出使用光电二极管获取玉米粒做自由落体时的图像信息,并设计了计算玉米粒数的算法,取得了较高的计数精度和计数速度.该玉米粒计数方法和辨识算法对一般谷物的计数具有很好的参考价值.

基于视觉及概率统计的谷粒在线计数系统设计

针对目前粮食谷粒人工计数存在的检测效率低、检测时间长的问题,设计了基于LabVIEW与Matlab谷粒在线快速计数系统。通过设计的谷粒采集装置采集谷粒同时获取谷粒图片,并采用距离变换与分水岭相结合的分割算法进行图像分割,同时利用概率密度估计理论统计图像中谷粒区域概率最大的像素个数,从而得出该幅图像中的谷粒个数。该系统谷粒计数准确率可达97%,提高了传统谷粒计数的速率以及准确度,可安装在联合收割机上并为后续监测谷粒的破碎率、含杂率提供技术支撑。

泸型酒生产中不同层糟醅微生物与白酒风味的关系

对泸型酒酿造过程中同一口窖池不同层次糟醅中典型微生物(酵母、细菌和芽孢、霉菌)的生长情况进行跟踪测定,并结合酒质,探究微生物生长与白酒风味成分之间的关系。结果表明:同一窖池不同层次糟醅微生物生长状况存在差异,表现为不同层糟醅内同种微生物最大峰出现时间及峰值有差异;相同时期内典型微生物的组成结构不同,这些差异是不同层糟醅酒产量和风味不同的重要原因。

碳酸盐岩生屑颗粒定量研究--点计数法的理论分析与应用

碳酸盐岩中的生屑丰度数据为研究化石类群分异度、重建古生态环境提供了重要依据。点计数法易于定量统计各类生屑颗粒的丰度,比目估法、图像分析方法更适于碳酸盐岩组分的定量研究。在实际应用过程中,点计数法的最佳计点数常不易确定,往往会造成统计结果的精度不足,或统计工作耗时多、工作量大。应用点计数法和图像分析方法分别对视觉百分含量对比图和碳酸盐岩显微图像进行定量统计,分析沉积组分特征对点计数法测量误差的影响,以确定点计数法在碳酸盐岩生屑丰度统计时的最佳计点数。研究结果表明,点计数法适用于碳酸盐岩生屑颗粒丰度研究。对于大部分碳酸盐岩薄片定量分析工作,500点的计点数量基本可以将点计数法的测量误差控制在±2.5%以内。但是点计数法统计结果的精度受到薄片中生屑颗粒丰度、粒径大小、分选性甚至生屑分异度等沉积组分特征的影响。因此在实际工作中,应根据具体情况,适度调整计点数,从而在统计工作量和统计数据误差之间获得平衡。

胰必清颗粒对实验动物胃肠运动的影响

目的:研究胰必清颗粒对实验动物胃排空、小肠推进功能、湿粪计数、离体小肠平滑肌活动的影响。方法:灌胃给药后,测定小鼠胃内容物的残留率、小肠中阿拉伯胶活性炭粉混合物的推进距离及湿粪计数的变化情况;制作豚鼠回肠离体肠段标本,测定给药前后肠段平滑肌收缩强度和频率的变化情况。结果:胰必清颗粒可使小鼠胃残留率明显减少,小肠推进百分比和湿粪计数颗粒明显增加(P<0.05或P<0.01),同时能增强豚鼠离体小肠平滑肌收缩强度(P<0.05)。结论:胰必清颗粒具有明显的促进动物胃肠运动作用。

储粮真菌危害早期检测方法的研究

在传统真菌孢子计数法的基础上,为消除样品自身携带真菌孢子的干扰,通过对样品检测浓度设限,建立了一个储粮真菌危害早期检测方法——危害真菌孢子计数法。方法操作为样品用水提取,过滤,滤液于显微镜下进行真菌孢子计数。在本试验中对样品前处理条件进行了优化,最佳样品提取条件,称样量为10 g,提取时间为1 m in,滤网孔径为300目;对不同感染水平的小麦、稻谷样品进行了重复性试验（n=8）,相对标准偏差（RSD%）范围在8.2%~31.4%;与平板菌落计数法比较,相关系数r2=0.847 9,显示出两者具有良好的相关性。本方法可用于储粮真菌危害的早期检测。

考虑细粒含量的砂土液化判别双曲线模型研究

在砂土的地震液化判别模型中,大多数模型都是针对洁净砂的液化判别提出来的,忽略了其中细粒含量的影响,而细粒含量是影响砂土液化的一个重要因素,忽略细粒含量的影响会导致液化判别结果过于保守。根据中国大陆以往地震液化资料和台湾集集地震的标准贯入试验数据资料,在原始双曲线模型的基础上建立了适用于含细粒砂性土的修正的液化判别双曲线模型,提出了关于细粒影响项的修正系数;并采用所建模型对中国大陆地震数据和台湾集集地震数据进行回判分析,讨论了模型的回判成功率;最后利用国内外大地震液化数据集对判别模型进行检验,与我国规范方法进行对比来验证该双曲线模型的有效性和适用性。结果表明:该提出的修正液化判别双曲线模型既适用于不同烈度区的土壤液化判别,也能对土层深度在20 m范围内的砂土液化情况进行有效判别;而且本文提出的砂土含细粒修正系数项在一定程度上弥补了双曲线液化判别模型适用范围较为局限的缺点,并在保证液化样本点的判别成功率的基础上,提高了非液化样本点的判别成功率。

基于凹点检测的粮仓粘连害虫图像分割算法

针对计数过程中粘连害虫难以准确分割的问题,提出一种改进的凹点检测和精确分割点定位的粘连害虫分割算法。通过形状因子和像素面积因子约束提取害虫粘连区域,采用改进的Harris算法计算角点的像素相似度,选出候选角点,剔除候选角点中的非凹点,将剩余的凹点进行局部非极大值抑制选出真正的凹点。对粘连害虫轮廓进行逐层剥离,找出分离点,通过分离点与凹点的距离以及害虫像素面积因子约束确定最终的分割点,连接分割点画出分割线。实验结果表明,粘连分割算法能够准确地选出粘连害虫的分割线,且运算效率较高。

谷冷机低温储粮中高大平房仓隔热保温的热工分析

通过对高大平房仓储粮(谷冷机冷却后)的复冷时间的计算,说明了常温仓在谷冷机低温储粮技术中隔热保温改造的必要性;并对其进行了热工分析,得到了高大平房仓隔热层厚度的热工计算方法和隔热保温改造措施,各库点可借鉴本文的计算方法及隔热保温的改造措施,并结合自身实际情况进行高大平房仓隔热保温改造,使之符合谷冷机低温储粮技术中低温仓或准低温仓的要求。

异步轧制Pb-Ca-Sn-Al合金晶界节点分形分析

为了确定晶界节点分形维数是否存在,以低碳钢冷轧薄板标样为研究对象,在MATLAB软件平台上自行开发了晶界分形维数计算程序,采用标准分形图形-koch曲线检验了自开发分形程序的准确性,利用该程序计算了3种标准下(不同晶粒延伸度)不同晶粒度级别的金相图片晶界节点分形维数,并研究了不同工艺条件下Pb-Ca-Sn-Al合金晶界节点的分形维数.结果表明:自开发的分形计算程序准确;晶界节点的分形维数存在;不同工艺条件Pb-Ca-Sn-Al合金晶界节点的分形维数与工艺参数之间存在定量联系.在一定范围内,随着压下率、异速比、退火温度的增加,晶界节点的分形维数随之增加;随退火时间的增加,Pb-Ca-Sn-Al合金晶界节点分形维数先上升后下降;退火张力增加,晶界节点分形维数下降.

基于圆心定位的籽粒计数方法研究

作物籽粒数常用于评价农作物的产量和品质。为此,利用机器视觉技术,提出了一种基于圆心定位的籽粒计数方法。针对不粘连、简单粘连和复杂粘连3种情况,各拍摄15张大豆照片,利用Mat Lab进行图像预处理、粒径统计、Freeman链码提取、圆心定位、圆心筛选和聚类等处理后,计算大豆的籽粒数。实验表明:不粘连和简单粘连准确率均为100%,复杂粘连的平均准确率为97.8%;此方法对于圆形籽粒的计数具有很好的效果。

基于机器视觉的油菜籽计数系统开发与设计

油菜籽千粒重对于油菜育种、种子质量评定、产量估测具有重要意义。针对目前贵州主要依靠人工测定油菜籽千粒重周期长、工作量大等问题,基于VS2013和OpenCV开发了一套油菜籽粒计数系统。系统功能主要包括图像读取、RGB颜色特征分析、籽粒角点检测、籽粒孔洞检测、籽粒计数。根据油菜籽外观颜色、几何形状、空间排布特性特征,提出一套油菜籽粒计数算法,并将计数算法集成封装嵌入籽粒计数系统。为了分析籽粒计数算法的检测准确率,对100张油菜籽粒图像进行了检测,实验结果表明:籽粒计数算法检测准确率达88%。

考虑桩端土体加固效果的挤密砂石桩间距计算方法

若干砂性土地基上采用振动挤密砂石桩处理的工程实测资料表明,沉桩施工对桩端以下一定深度土体的加固效果也相当明显。考虑此影响,提出桩端加固影响深度的概念,并基于土颗粒体积在地基处理前后保持不变的前提对振动挤密砂石桩桩间距的理论计算公式进行推导。在已有研究的基础上,进一步提出同时考虑细颗粒含量影响,并用标准贯入击数表达的桩间距实用计算式,通过在实际工程的应用及与现有计算方法的比较,验证该计算方法的合理性。

喷气燃料固体颗粒污染物自动计数法的原理研究

本文主要对喷气燃料污染物自动颗粒计数法的发展历程与研究现状进行简要叙述,将传统的测量方法与自动计数法进行对比,并进一步分析各类自动计数法的原理及其优缺点,从而显示出自动计数法的重要性,并为下一步测定标准的完善提供一些借鉴。