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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张铁中 周天娟
草莓成熟度和空间位置的识别是草莓采摘机器人研究的重要环节 ,解决此问题必须首先对采集的草莓图像进行分割。采用三层BP神经网络 ,通过分析选取 3× 3邻域像素的H通道值作为草莓图像的特征 ;选取HSV模型中与亮度无关的通道以排除图像的明暗对分割效果的影响 ;采用单通道以缩短图像处理时间。选取 2 0幅图像作为训练样本 ,以人工借助Photoshop软件分割后的图像作为教师信号 ,采用BP算法对神经网络的权值进行训练。经过 10 0次循环后 (误差为 0 0 0 1) ,获得了有效的网络权值。试验结果表明 ,利用BP神经网络能较好地实现成熟草莓果实与背景的分离 ,经过提取大区域和腐蚀、膨胀等算...
关键词：
BP神经网络 草莓 图像分割 特征
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张铁中 陈利兵 宋健
成熟草莓果实重心和采摘点的确定是草莓采摘机器人采摘收获作业中的关键问题。采用LRCD (lumi nanceandredcolordifference)方法分割草莓图像。在RGB色彩模型中 ,求得图像中每个像素的色差 ,在灰度图像中显示以色差值为灰度值的色差图像 ,取合适的阈值对该图像二值化 ,得到分割后的草莓图像 ;提取分割后草莓图像的几何特征 ,从而确定草莓的重心位置和采摘点。采用本文所述的机器人视觉系统 (CCD成像像素 75 3× 5 82 ,像素中心距 10 μm× 10 μm)的试验结果表明 ,其采摘点位置误差
关键词：
草莓收获 机器人 LRCD变换 色差
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
周天娟 张铁中 杨丽
为解决强光照射导致的草莓图像分割后的内部孔洞问题,采用扫描线填充算法对孔洞进行填充。首先提取图像中整个草莓果实区域的轮廓线,在分析水平扫描线和区域轮廓线相交的各种可能性后,快速求取扫描线和轮廓线的交点,然后进行交点配对和区域填充,通过对整个草莓果实区域的填充实现孔洞填充。对150幅有孔洞的草莓图像进行填充试验,结果表明,采用该算法可以填充目标图像中的所有孔洞,填充准确率为100%,填充效果与孔洞位置、大小、数量等因素无关。与其他填充算法相比,该算法流程简单,复杂度低,填充结果准确可靠,可推广进行其他图像孔洞的填充。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
高云茜 邓三鹏
为实现草莓采摘机器人在温室中对草莓的快速、精确检测，该文提出一种yolov5-en算法。在原有yolov5基础上，首先对原始主干网络卷积操作并加入CBAM模块；其次，引入BiFPN模块进行多尺度特征融合；然后，使用直方图均化算法和Mosaic数据增强进行目标检测数据预处理；最后，优化K-means算法对训练数据集聚类分析，同时使用Focal loss损失函数构建yolov5-en目标检测网络。通过对比试验得出：与yolov5、Faster-RCNN ResNet101和Faster-RCNN VGG16模型相比，yolov5-en的mAP分别提升了3.41%、17.85%和14.40%，可达94.36%。通过采摘机器人模拟环境检测验证了该模型的可行性，且达到了应用水平，可为采摘机器人实时小目标检测提供支撑。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
谢志勇 张铁中
针对目前草莓采摘机器人草莓图像分割运算量大、耗时多等问题,根据CIE-XYZ颜色模型及其色度图,提出了一种在RGB彩模型中进行草莓图像色调分割的方法。该方法无需彩色模型转换,时间复杂性能较Lab彩色模型下a通道阈值分割算法与BP神经网络分割算法优越。对该算法进一步改进后,只需加减运算,无需乘除运算。试验结果表明:该算法能很好地实现成熟草莓果实与图像背景的分离,并较好的保存草莓轮廓信息,分割效率>85%;进一步对分割后的图像进行形态学处理,如膨胀、腐蚀等,有效消除了孔洞现象。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
谢元澄 陈自强 许忠义 严心悦 姜海燕 梁敬东
[目的]以草莓为代表的浆果果实收获方式仍然以人力为主，随着近年来农业生产人员老龄化及人工费用的激增，机器（人）全自动采摘已是必然趋势，目前的难点在于机器视觉的识别与定位，相比2D视觉，3D视觉不仅具有更丰富的语义信息，而且在空间定位上有着明显的优势。本文旨在利用3D视觉技术实现草莓的准确识别和定位，为机器人自动采摘提供技术支持。针对田间背景噪声干扰、草莓果实体积小且伴随遮挡的难点，本文采用点云滤波技术进行点云降噪，利用3D视觉技术实现了草莓与复杂背景的语义分割。[方法] 使用IntelRealsenseD435i深度相机采集了不同光照、不同季节和遮挡条件下的草莓点云数据，构建了一个包含三个类别的数据集，分别为无遮挡、低遮挡、高遮挡。首先结合多阈值统计滤波和ROI提取技术对点云数据进行预处理，过滤噪声；以PointNet++为基础模型，对点云数据直接提取特征，并在PointNet++的基础上提出了一种针对复杂背景下小尺度目标的语义分割模型SS-PointNet++，利用点云的多种特征信息作为网络的输入特征，构建采样层、分组层，并通过PointNet提取局部特征，使用最远点采样法对点云取样并最大程度的覆盖到整个点集，针对小尺度目标设计了三种不同半径的球查询(BallQuery)来获取局部特征，改进了SA层和FP 层的结构，使其能够适应低密度点云。[结果]对未经预处理的点云进行分割时，有 0.74%的概率出现离群点的误判问题，而对预处理后的单张点云图像进行语义分割的用时平均减少了 3.47 s。点云图像测试结果表明，SS-PointNet++模型的平均准确率达到了 86.95%，比优化前提升了 19.54百分点，平均交并比为 0.740。在光照充足且无遮挡的草莓上，该模型的语义分割准确率高达 95.36%，而在暗光环境下，该模型的平均准确率也能达到 81.34% 。[结论] SS-Pointnet++模型提升了小尺度目标点云的语义分割效果，对不同光照条件具有较强的鲁棒性，为基于 3D 点云的小物体和遮挡物体的分割提供了一种有效的方法；本文提出的草莓遮挡类型的划分，对后续草莓遮挡问题提供了数据分析支持，对其他基于3D点云的小尺度物体的目标检测和遮挡问题也起到借鉴作用。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
王连润 杨松光 胡忠荣 李坤明 马钧
通过对草莓试管苗进行不同移栽基质试验,研究了不同移栽基质对草莓试管苗生长的影响。结果表明,草莓试管苗的最佳移栽基质是腐殖土∶红土=1∶1,移栽成活率近90%。
关键词：
草莓 试管苗 移栽
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
黄健 黄习培 李金铭
马尾松图像中树干部分的纹理可以很好地描述图像中的分割目标,表明神经网络可应用于该分类问题,如果给予较理想的训练样本,就可以得到较好的网络;再用此训练好的网络对输入图像进行分割就会得到较好的结果.结果表明这种方法效果良好.
[期刊] 华北农学报
[作者]
宋慧 沈岚 张香琴
为了对草莓品种进行分子鉴定，以草莓品种红颊、章姬、宁馨（香莓）、阿尔比和梦香为试验材料，从１１２个ＲＡＰＤ引物中筛选出４个差异引物，扩增出５个差异位点进行指纹图谱构建和聚类分析。ＲＡＰＤ揭示供试草莓材料的多态性比例为３．６％。应用指纹图谱标记能够鉴定红颊、阿尔比和梦香等推广品种，构建宁玉和香蕉等新增草莓品种的指纹图谱，发现梦香的变异群体。最后讨论了草莓指纹图谱的适用性和品种聚类分析对制定推广计划的指导作用。
关键词：
草莓 指纹图谱 聚类分析
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李贺 张志宏 高秀岩 刘月学 黄飞飞
【目的】microRNAs(miRNAs)在植物的生长发育过程中起着重要作用,本研究旨在建立一种快速准确地鉴定草莓中保守miRNA的方法。【方法】以草莓叶片为试材,在利用改进的CTAB法成功富集小于150bp的小分子RNA的基础之上,采用3′端加接头、5′端和3′端两端加接头、利用茎环等3种RT-PCR策略来检测鉴定草莓中保守miRNA,同时比较总核酸、总RNA和小分子RNA等不同种类的模板对利用茎环RT-PCR检测miRNA的影响。【结果】对于植物中20种miRNAs,通过3′端加接头方式鉴定出7种;通过两端加接头方式鉴定出1种;而利用茎环的方式鉴定出15种。分别以3种核酸为模板的茎环RT-...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
钟霈霖 杨仕品 乔荣 王天文
为了解贵州特殊区域下光照强度对草莓品质的影响,通过实验室的人工环境,在温、湿度不变的条件下,将章姬、红颊2个品种植株放置在特定的光照强度中,研究草莓光饱和点和补偿点区间内光强的改变对果实主要品质的影响。研究表明:光照强度的改变可显著影响总糖、Vc、果胶含量,对单果重、硬度、可溶性固形物、含酸量没有显著影响,提高草莓果实综合品质的适宜光强为339.6~452.8μmol/(m2.s);不同品种对光强改变的反应稍有不同,红颊品质受光强影响较章姬大。
关键词：
草莓 光照强度 品质
[期刊] 华北农学报
[作者]
刘明池 小岛孝之 田中宗浩 陈杭
将土壤水分控制在不同水平 ,获得了 130个不同含水量的果实。分析表明 :随着果实含水量的减少 ,果实大小、滴定酸含量降低 ,可溶性总糖、糖酸比、色相和硬度增加。在提高糖含量的过程中 ,蔗糖、葡萄糖和果糖提高的幅度并不一样 ,从而改变了 3种单糖占可溶性总糖的比例。果实含水量与果实Brix、糖酸比的相关系数为 - 0 71和 - 0 6 1。
关键词：
草莓 果实含水量 果实品质
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
韩佩汝 张正伟 郑静 宋丹 梁佳惠 祝保英 王红清
为研究低温对草莓花芽分化及开花结果的影响,以‘红颜’草莓为试材,进行夜间低温为11±2℃的处理。以常规管理的植株为对照(CK),设7月21日开始的4和6周(14和8h日照)及8月4日开始的2和4周等5个不同时长的夜间低温处理,进行花芽分化的形态学观察,记录始花期、盛花期、始熟期等物候期指标,测定定植后各阶段产量及果实品质,同时检测花分生组织特异基因FaAP1表达水平的变化情况。结果表明:4～6周的夜间低温处理使草莓的花芽分化平均提前24d,FaAP1的表达平均提前14d;始花期平均提前约13d、盛花期平均提前9d,始熟期平均提前15d,12月中旬之前的产量显著高于对照;低温处理对果实的可溶性固形物含量、果形指数和平均单果重等无明显影响。综上所述,北京地区‘红颜’草莓在定植前进行4～6周的夜间低温处理有利于花芽分化和开花结果的提前,使草莓能够提前半个月上市。
关键词：
草莓 花芽分化 低温 AP1 果实品质
[期刊] 西南农业学报
[作者]
赵玳琳 赵兴丽 卯婷婷 张敬泽 蔡磊 陶刚
为了从组织学和细胞学水平上了解草莓炭疽菌（ＣｏｌｌｅｔｏｔｒｉＣｈｕｍ ｆｒａｇａｒｉａｅ）病原菌致病机理及其与寄主的互作机制，通过草莓炭疽菌分生孢子液接种侵染健康草莓幼苗根，在荧光显微镜下观察病原菌的侵染过程，研究草莓根部浸染草莓炭疽菌的致病性。结果表明，接种１２ ｈ，９５％的分生孢子萌发；接种２４ ｈ，６９％芽管顶端产生附着胞或附着枝并形成侵入钉开始侵染根表皮细胞；接种４８ ｈ，产生大量菌丝并纠结成网状；接种４ ｄ，少量的根尖开始变褐；接种９ ｄ，整个根系几乎变为黑褐色，产生少量分生孢子盘；接种１３ ｄ，侵染菌丝扩展到主轴根微管柱，新的分生孢子产生，完成一个侵染循环；接种２０ ｄ，侵染菌丝．．．
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