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RPNet: Rice plant counting after tillering stage based on plant attention and multiple supervision network

作物学报:英文版 2023年第5期11卷 1586-1594页

作者： Xiaodong Bai Susong Gu pichao liu Aiping Yang Zhe Cai Jianjun Wang Jianguo Yao School of Computer Science and Technology Hainan UniversityHaikou 570228HainanChina Institute of Advanced Technology Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing 210003JiangsuChina Agricultural Meteorological Center Jiangxi Meteorological BureauNanchang 330045JiangxiChina

Rice is a major food crop and is planted worldwide. Climatic deterioration, population growth, farmland shrinkage, and other factors have necessitated the application of cutting-edge technology to achieve accurate and efficient rice production. In this study, we mainly focus on the precise counting of rice plants in paddy field and design a novel deep learning network, RPNet, consisting of four modules: feature encoder, attention block, initial density map generator, and attention map generator. Additionally, we propose a novel loss function called RPloss. This loss function considers the magnitude relationship between different sub-loss functions and ensures the validity of the designed network. To verify the proposed method, we conducted experiments on our recently presented URC dataset, which is an unmanned aerial vehicle dataset that is quite challenged at counting rice plants. For experimental comparison, we chose some popular or recently proposed counting methods, namely MCNN, CSRNet, SANet, TasselNetV2, and FIDTM. In the experiment, the mean absolute error(MAE), root mean squared error(RMSE), relative MAE(rMAE) and relative RMSE(rRMSE) of the proposed RPNet were 8.3, 11.2, 1.2% and 1.6%, respectively,for the URC dataset. RPNet surpasses state-of-the-art methods in plant counting. To verify the universality of the proposed method, we conducted experiments on the well-know MTC and WED datasets. The final results on these datasets showed that our network achieved the best results compared with excellent previous approaches. The experiments showed that the proposed RPNet can be utilized to count rice plants in paddy fields and replace traditional methods.

关键词： Rice Precision agriculture Plant counting Deep learning Attention mechanism

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Rice Plant Counting,Locating,and Sizing Method Based on High-Throughput UAV RGB Images

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Plant Phenomics 2023年第2期5卷 123-138页

作者： Xiaodong Bai pichao liu Zhiguo Cao Hao Lu Haipeng Xiong Aiping Yang Zhe Cai Jianjun Wang Jianguo Yao School of Computer Science and Technology Hainan UniversityHaikou 570228China School of Telecommunication and Information Engineering Nanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing 210003China School of Artificial Intelligence and Automation Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China School of Computing National University of SingaporeSingapore 119077Singapore Agricultural Meteorological Center Jiangxi Meteorological BureauNanchang 330045China

Rice plant counting is crucial for many applications in rice production,such as yield estimation,growth diagnosis,disaster loss assessment,***,rice counting still heavily relies on tedious and time-consuming manual *** alleviate the workload of rice counting,we employed an UAV(unmanned aerial vehicle)to collect the RGB images of the paddy ***,we proposed a new rice plant counting,locating,and sizing method(RiceNet),which consists of one feature extractor frontend and 3 feature decoder modules,namely,density map estimator,plant location detector,and plant size *** RiceNet,rice plant attention mechanism and positive–negative loss are designed to improve the ability to distinguish plants from background and the quality of the estimated density *** verify the validity of our method,we propose a new UAV-based rice counting dataset,which contains 355 images and 257,793 manual labeled *** results show that the mean absolute error and root mean square error of the proposed RiceNet are 8.6 and 11.2,***,we validated the performance of our method with two other popular crop *** these three datasets,our method significantly outperforms state-of-the-art *** suggest that RiceNet can accurately and efficiently estimate the number of rice plants and replace the traditional manual method.

关键词： paddy disaster Plant

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RPNet: Rice plant counting after tillering stage based on plant attention and multiple supervision network

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The Crop Journal 2023年第5期

作者： Xiaodong Bai Susong Gu pichao liu Aiping Yang Zhe Cai Jianjun Wang Jianguo Yao

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紫外诱变选育高产酒精及酸的酿酒酵母

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中国酿造 2019年第1期38卷 104-108页

作者：王犁烨陈新军卢丕超刘维兵高飞马珊张颖武运新疆农业大学食品科学与药学学院新疆乌鲁木齐830052 新疆中信国安葡萄酒业有限公司新疆昌吉832200 新疆维吾尔自治区科技项目服务中心新疆乌鲁木齐830011 吐鲁番市质量与计量检测所新疆吐鲁番838000

利用紫外辐照的方式对从葡萄表面筛选的菌株Y6进行诱变,选育出产酒精能力强、产酸能力高并且发酵性能稳定的酿酒酵母菌株。通过单因素试验选择酵母菌株距30 W紫外灯30 cm照射100 s,致死率为75.62%为最佳诱变条件。采用三苯基氯化四氮唑(... 详细信息

利用紫外辐照的方式对从葡萄表面筛选的菌株Y6进行诱变,选育出产酒精能力强、产酸能力高并且发酵性能稳定的酿酒酵母菌株。通过单因素试验选择酵母菌株距30 W紫外灯30 cm照射100 s,致死率为75.62%为最佳诱变条件。采用三苯基氯化四氮唑(TTC)法和溴甲酚绿法以及杜氏小管筛选出产酒精和产酸强的目标菌株Y_6-5,并对其遗传稳定性进行研究。结果表明,诱变菌株Y6-5与出发菌株Y6相比较,其产酒精、产酸能力分别提高了28.13%和201.41%,并且遗传稳定性良好。

关键词：紫外诱变酿酒酵母产酸产酒精

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贵人香葡萄生产白兰地原酒发酵工艺的研究

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酿酒科技 2020年第9期 34-39页

作者：张如意卢丕超成池芳刘宗昭王晓军新疆中信国安葡萄酒业有限公司新疆玛纳斯832200

以新疆玛纳斯产区贵人香葡萄为原料,选取发酵温度、初始pH值、初始糖度为影响因素,采用响应面法分析各因素对贵人香果酒品质的影响并优化得到最佳工艺参数。后进行蒸馏,得到适合消费者口味的贵人香白兰地原酒。结果表明,贵人香果酒最佳... 详细信息

以新疆玛纳斯产区贵人香葡萄为原料,选取发酵温度、初始pH值、初始糖度为影响因素,采用响应面法分析各因素对贵人香果酒品质的影响并优化得到最佳工艺参数。后进行蒸馏,得到适合消费者口味的贵人香白兰地原酒。结果表明,贵人香果酒最佳发酵工艺条件为:发酵温度14℃、初始pH值3.6、初始糖度21°Bx。在此条件下发酵所得果酒酒精度为12%vol,感官评分为94分,经蒸馏后得到酒精度为65%vol、酒体色泽透亮、口感醇厚、果香浓郁的贵人香白兰地原酒。

关键词：贵人香葡萄果酒发酵白兰地原酒响应面法发酵工艺

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葡萄酒产生苦味的影响因素

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酿酒科技 2020年第12期 54-59,70页

作者：刘宗昭卢丕超王晓军张如意党国芳谈明东新疆中信国安葡萄酒业有限公司新疆玛纳斯832200 新疆酿酒葡萄与葡萄酒工程技术研究中心新疆玛纳斯832200

苦味是一种独特的葡萄酒酒品风格,适量的苦味可以增加酒体的醇厚感,但苦味同时具有较强的味觉破坏功能,较高的苦味强度会严重影响葡萄酒的质量。本文从苦味产生机理以及葡萄酒中的苦味物质、苦味影响因素、苦味分析方法和脱苦工艺5个方... 详细信息

苦味是一种独特的葡萄酒酒品风格,适量的苦味可以增加酒体的醇厚感,但苦味同时具有较强的味觉破坏功能,较高的苦味强度会严重影响葡萄酒的质量。本文从苦味产生机理以及葡萄酒中的苦味物质、苦味影响因素、苦味分析方法和脱苦工艺5个方面进行归纳总结,为酿造口感平衡、品质优良的葡萄酒提供理论依据。

关键词：葡萄酒苦味物质分析方法脱苦工艺

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发酵温度对玛纳斯产区赤霞珠、美乐干红中白藜芦醇含量的影响

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现代食品 2021年第7期6卷 149-151,159页

作者：王晓军刘宗昭张如意卢丕超孟丽新疆中信国安葡萄酒业有限公司新疆玛纳斯832200 新疆酿酒葡萄与葡萄酒工程技术研究中心新疆玛纳斯832200

通过高效液相色谱方法研究了不同发酵温度对玛纳斯产区赤霞珠、美乐干红葡萄酒中白藜芦醇含量的影响。结果表明,适当提高发酵温度对赤霞珠、美乐干红葡萄酒中白藜芦醇溶出量的提升影响明显,30℃比20℃下发酵的赤霞珠干红白藜芦醇的含量... 详细信息

通过高效液相色谱方法研究了不同发酵温度对玛纳斯产区赤霞珠、美乐干红葡萄酒中白藜芦醇含量的影响。结果表明,适当提高发酵温度对赤霞珠、美乐干红葡萄酒中白藜芦醇溶出量的提升影响明显,30℃比20℃下发酵的赤霞珠干红白藜芦醇的含量高,24℃比20℃下发酵的美乐干红白藜芦醇含量高;且相同发酵温度下,控温22℃以上发酵,赤霞珠比美乐品种发酵过程中溶出白藜芦醇含量高。

关键词：高效液相色谱法白藜芦醇含量红葡萄酒

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不同方法测定干红葡萄酒抗氧化性的比较分析

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食品安全导刊 2023年第12期 95-98页

作者：方川川刘宗昭王晓军卢丕超李兆寰新疆中信国安葡萄酒业有限公司新疆玛纳斯832200 新疆酿酒葡萄与葡萄酒重点实验室新疆玛纳斯832200

为分析干红葡萄酒酚类物质的抗氧化活性,本研究以新疆、宁夏、烟台产区的干红葡萄酒为实验材料,测定其酚类物质含量和抗氧化活性以及分析不同方法下的酚类物质和抗氧化活性的相关性。结果表明,不同产区的干红葡萄酒中的酚类物质的含量... 详细信息

为分析干红葡萄酒酚类物质的抗氧化活性,本研究以新疆、宁夏、烟台产区的干红葡萄酒为实验材料,测定其酚类物质含量和抗氧化活性以及分析不同方法下的酚类物质和抗氧化活性的相关性。结果表明,不同产区的干红葡萄酒中的酚类物质的含量差异较大,与葡萄酒所在产区密切相关。其中,在新疆产区的西拉葡萄酒的总酚含量最高,为384.20 mg·L^(-1),赤霞珠葡萄酒抗氧化能力为298.33 U·mL^(-1);宁夏产区的赤霞珠葡萄酒总酚含量最高,为266.32 mg·L^(-1);烟台产区中西拉葡萄酒总抗氧化能力最高,为263.23 U·mL^(-1)。同一年份,不同品种葡萄酒中西拉葡萄酒总酚含量、总类黄酮含量、总抗氧化能力和抗超氧阴离子能力最高,分别为310.87 mg·L^(-1)、549.78 mg·L^(-1)、239.96 U·mL^(-1)和1782.18 U·L^(-1)。抗超氧阴离子能力主要由总酚、总类黄酮含量决定;不同品种和产区的葡萄酒的总抗氧化能力的大小和酚类物质的高低有较好的相关性。

关键词：干红葡萄酒酚类物质抗氧化性自由基

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玛纳斯地区不同树龄葡萄对葡萄酒质量的影响

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现代食品 2020年第13期5卷 211-213页

以赤霞珠葡萄为原料,通过对比不同树龄VSP架型赤霞珠葡萄酒的理化指标检测与葡萄酒品鉴,研究玛纳斯地区不同树龄赤霞珠葡萄对葡萄酒品质的影响。结果表明,8年生VSP架型葡萄果实的成熟度明显高于4年生VSP架型葡萄,且最终酿成的葡萄酒质... 详细信息

以赤霞珠葡萄为原料,通过对比不同树龄VSP架型赤霞珠葡萄酒的理化指标检测与葡萄酒品鉴,研究玛纳斯地区不同树龄赤霞珠葡萄对葡萄酒品质的影响。结果表明,8年生VSP架型葡萄果实的成熟度明显高于4年生VSP架型葡萄,且最终酿成的葡萄酒质量更好。

关键词：赤霞珠不同树龄葡萄酒理化指标感官品鉴

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不同产区、酒种的新疆‘柔丁香’葡萄酒香气轮廓差异分析

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现代食品 2023年第7期29卷 153-156,162页

作者：方川川刘宗昭王晓军卢丕超许伟武顺李兆寰新疆中信国安葡萄酒业有限公司新疆玛纳斯832200 新疆酿酒葡萄与葡萄酒工程技术研究中心新疆玛纳斯832200 新疆葡萄酒及葡萄烈酒工程研究中心新疆玛纳斯832200 新疆酿酒葡萄与葡萄酒重点实验室新疆玛纳斯832200

以新疆玛纳斯产区和吐鲁番产区2021年的3种‘柔丁香’葡萄酒为试验材料,采用气相色谱-质谱法分析其香气轮廓差异。结果表明,在供试葡萄酒中共检测出36种香气物质,不同产区和不同酒种葡萄酒的各类香气物质浓度存在差异。分析葡萄酒的香... 详细信息

以新疆玛纳斯产区和吐鲁番产区2021年的3种‘柔丁香’葡萄酒为试验材料,采用气相色谱-质谱法分析其香气轮廓差异。结果表明,在供试葡萄酒中共检测出36种香气物质,不同产区和不同酒种葡萄酒的各类香气物质浓度存在差异。分析葡萄酒的香气值发现,玛纳斯产区的‘柔丁香’葡萄酒果香味和生青味较高,与甜葡萄酒相比,‘柔丁香’干葡萄酒的脂肪味较高。

关键词： ‘柔丁香’葡萄酒香气气相色谱-质谱法

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