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基于改进Mask R-CNN的笼养死鸭识别方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 305-314页

作者：柏宗春吕胤春朱一星马肄恒段恩泽江苏省农业科学院农业设施与装备研究所南京210014 农业农村部长江中下游设施农业工程重点实验室南京210014 江苏大学农业工程学院镇江212013

针对规模化笼养肉鸭舍内死鸭识别采用人工作业方式时,存在作业效率低、劳动强度大、养殖成本高等问题,以层叠式笼养肉鸭为研究对象,提出了一种基于深度学习的笼养死鸭识别方法。为了采集数据,首先面向立体层叠式养殖环境设计了一款适用... 详细信息

针对规模化笼养肉鸭舍内死鸭识别采用人工作业方式时,存在作业效率低、劳动强度大、养殖成本高等问题,以层叠式笼养肉鸭为研究对象,提出了一种基于深度学习的笼养死鸭识别方法。为了采集数据,首先面向立体层叠式养殖环境设计了一款适用于肉鸭舍的自主巡检装备。针对笼养肉鸭舍铁丝网遮挡严重的问题,基于机器视觉对笼网进行修复,基于OpenCV对图像进行增强处理。构建了一种基于Mask R-CNN的死鸭识别模型,采用Swin Transformer对模型进行优化,解决了Mask R-CNN网络缺乏整合全局信息能力的问题。对比分析了SOLO v2、Mask R-CNN和Mask R-CNN+Swin Transformer模型识别笼内死鸭准确率。实验结果表明,在平均精度均值为90%的条件下,Mask R-CNN+Swin Transformer模型对笼内死鸭总体识别准确率可达95.8%,在自主巡检装备上的检测效果优于其他主流的目标检测算法。

关键词：机器视觉笼养肉鸭死鸭识别 Mask R-CNN

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超声预处理对荠菜微波干燥品质的影响

农业工程学报 2024年第6期40卷 155-167页

作者：仇徐亮冯蕾聂梅梅刘春泉李大婧张钟元李建林邱晓峰唐冬妹南京师范大学食品与制药工程学院南京210097 江苏省农业科学院农产品加工研究所南京210014 江苏中宝食品有限公司南通226144 苏州优尔食品有限公司苏州215105

为提高荠菜的微波干燥品质,采用不同超声功率(4、6、8和10 W/g)对荠菜进行预处理,研究荠菜的传质特性、微观结构、水分分布、酶活性、微波干燥特性、色泽、复水性、营养成分和风味特性。结果表明:(1)相较于未超声对照组,超声预处理显著... 详细信息

为提高荠菜的微波干燥品质,采用不同超声功率(4、6、8和10 W/g)对荠菜进行预处理,研究荠菜的传质特性、微观结构、水分分布、酶活性、微波干燥特性、色泽、复水性、营养成分和风味特性。结果表明:(1)相较于未超声对照组,超声预处理显著降低了荠菜中过氧化物酶(peroxidase,POD)和多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性(P<0.05),提高了干物质损失率;(2)超声预处理后,荠菜内部细胞间隙及直径增大,荠菜的水分自由度增大,当超声预处理功率为6 W/g时,细胞结构较为完整;(3)超声预处理促使荠菜微波干燥速率提高,超声预处理功率为6 W/g时,荠菜干燥速率较高,有效水分扩散系数为2.1531×10^(−6) m^(2)/s;(4)荠菜微波干燥动力学模型拟合结果显示,Page模型决定系数R^(2)(0.9891~0.9950)较高,均方根误差RMSE(0.0242~0.0351)及卡方值χ^(2)(0.0006~0.0012)较低,拟合效果最佳;(5)超声预处理功率为6 w/g时,微波干制荠菜的复水比较高,叶绿素、总黄酮和总酚含量分别为39.29、24.66、7.70 mg/g,这3种营养成分含量均显著高于未超声对照组(P<0.05);(6)相较于新鲜荠菜,超声预处理提高了微波荠菜干制品中的氮氧化合物、含硫化合物和芳香成分响应值及丰富度、咸味和酸味强度。综合分析,以6 W/g超声功率对荠菜进行预处理,荠菜微波干制品品质最佳。该研究可为荠菜精深加工提供一定的理论依据和技术参考。

关键词：超声微波干燥荠菜微观结构水分分布

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基于改进Mask R-CNN的笼养死鸭识别算法

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农业机械学报 2024年

作者：柏宗春吕胤春朱一星马肄恒段恩泽农业农村部长江中下游设施农业工程重点实验室江苏大学农业工程学院江苏省农业科学院农业设施与装备研究所

针对规模化笼养肉鸭舍内死鸭识别采用人工作业方式，存在作业效率低、劳动强度大、养殖成本高等问题，以层叠式笼养肉鸭为研究对象，提出了一种基于深度学习的笼养死鸭识别方法。为了采集数据，本研究首先面向立体层叠式养殖环境设计了... 详细信息

针对规模化笼养肉鸭舍内死鸭识别采用人工作业方式，存在作业效率低、劳动强度大、养殖成本高等问题，以层叠式笼养肉鸭为研究对象，提出了一种基于深度学习的笼养死鸭识别方法。为了采集数据，本研究首先面向立体层叠式养殖环境设计了一款适用于肉鸭舍的自主巡检装备。针对笼养肉鸭舍铁丝网遮挡严重的问题，基于机器视觉对笼网进行修复，基于OpenCV对图像进行增强处理。构建了一种基于Mask R-CNN的死鸭识别模型，采用Swin Transformer对模型进行优化，解决了Mask R-CNN网络缺乏整合全局信息能力的问题。对比分析了SOLOv2、Mask R-CNN和Mask R-CNN+Swin Transformer模型识别笼内死鸭的准确率。试验结果表明，Mask R-CNN+Swin Transformer模型在mAP 为90%的条件下，对笼内死鸭总体识别准确率可达95.8%，在自主巡检装备上的检测效果优于其他主流的目标检测算法。

关键词：机器视觉笼养肉鸭死鸭识别深度学习设施养殖

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利用基因编辑技术创制低谷蛋白水稻种质

作物学报 2024年

作者：周田田唐兆成李笑朱鹏邓晶晶杨郁文张保龙郭冬姝江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所南京农业大学生命科学学院

水稻(Oryza sativa L.)是重要的粮食作物，蛋白质是稻米的第二大营养物质。肾脏病人通常需要限制蛋白质的摄入量以减轻肾脏的负担和控制病情进展。稻米蛋白中谷蛋白含量最高，且易被人体消化。本研究以LGC-1作为供体亲本培育出的粳稻品... 详细信息

水稻(Oryza sativa L.)是重要的粮食作物，蛋白质是稻米的第二大营养物质。肾脏病人通常需要限制蛋白质的摄入量以减轻肾脏的负担和控制病情进展。稻米蛋白中谷蛋白含量最高，且易被人体消化。本研究以LGC-1作为供体亲本培育出的粳稻品种为转基因受体，利用CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术一次性敲除谷蛋白A (Glutelin A，GluA)亚家族编码基因GluA1、GluA2和GluA3，获得了不含转基因元件的谷蛋白含量约为1.8%的低谷蛋白种质，并对所得种质的稻米品质和农艺性状进行了全面评估。所得低谷蛋白种质外观品质较好，相比于受体品种垩白度降低、糙米率和精米率提高。本研究为创制低谷蛋白水稻品种提供了一种高效、简便的方法，为培育适合肾病患者的功能性水稻品种提供了一种新的遗传材料。

关键词：水稻基因编辑蛋白低谷蛋白水稻

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沼液兼养培养微藻潜力及不同有机碳源影响

农业环境科学学报 2024年第6期43卷 1411-1420页

作者：管会博韩挺张茹菊叶小梅张应鹏奚永兰江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 江苏省农业科学院畜牧研究所南京210014 农业农村部种养结合重点实验室南京210014

利用沼液培养微藻可在收获藻生物质的同时回收碳、氮、磷养分,是沼液资源化利用极具潜力的途径。与光合自养相比,兼养培养可实现藻生物量快速积累,且对光、碳利用灵活,与透光性不佳的沼液相性较好,但目前缺乏相关研究论证其可行性。本... 详细信息

利用沼液培养微藻可在收获藻生物质的同时回收碳、氮、磷养分,是沼液资源化利用极具潜力的途径。与光合自养相比,兼养培养可实现藻生物量快速积累,且对光、碳利用灵活,与透光性不佳的沼液相性较好,但目前缺乏相关研究论证其可行性。本文首先选取了小球藻Chlorella sp.、蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa、栅藻Scenedesmus sp.,以葡萄糖为碳源利用猪粪沼液对3株微藻进行了兼养培养。结果显示,兼养策略可在大幅强化藻生物量积累的同时协同提升沼液污染物去除。其中,Chlorella pyrenoidosa展现出最佳的生物量及养分去除优势,培养7 d生物量可达1.51 g·L^(-1),为光合自养的6.12倍,沼液COD、氨氮、总氮、总磷去除率较自养分别提高了20、36、41个和32个百分点。本研究进一步考察了具备两种典型碳代谢路径的有机碳源(葡萄糖-三羧酸循环,乙酸钠-乙醛酸循环)对Chlorella pyrenoidosa沼液兼养培养的影响,发现葡萄糖相较于乙酸钠更适宜作为沼液兼养培养的有机碳源,且葡萄糖浓度与利用效率呈负相关,1 g·L^(-1)葡萄糖浓度条件下Chlorella pyrenoidosa具有最高的单位有机碳生物量产率。此外,兼养微藻通过代谢葡萄糖可协同提升光合性能,使PSⅡ最大量子产量、实际量子产量、调节性能量耗散量子产量等维持较高水平,既弥补了沼液弱透光下光能不足,也强化了持续光照后的光系统损伤恢复机制。因此,本研究认为以添加1 g·L^(-1)葡萄糖的沼液兼养培养Chlorella pyrenoidosa是克服沼液养藻光衰减等不利因素,强化微藻生物量产量及养分回收效率的有效方式,在畜禽养殖场沼液生物消纳与资源化利用方面有较好的应用前景。

关键词：微藻沼液兼养葡萄糖乙酸钠

基于主成分分析的不同品种蓝莓脆粒品质综合评价

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食品工业科技 2024年

作者：温欣肖亚冬聂梅梅李大婧刘春菊牛丽影包怡红唐冬妹江苏省农业科学院农产品加工研究所苏州优尔食品有限公司东北林业大学生命科学学院

为了筛选适宜加工蓝莓脆粒的品种，开展了冻干蓝莓脆粒品质评价研究。该研究以江苏省内8个南高丛和兔眼蓝莓品种果实为原料，采用真空冷冻干燥技术制备为蓝莓脆粒，测定含水率、总糖、DPPH自由基清除率、硬度等其18项品质指标，并采用... 详细信息

为了筛选适宜加工蓝莓脆粒的品种，开展了冻干蓝莓脆粒品质评价研究。该研究以江苏省内8个南高丛和兔眼蓝莓品种果实为原料，采用真空冷冻干燥技术制备为蓝莓脆粒，测定含水率、总糖、DPPH自由基清除率、硬度等其18项品质指标，并采用主成分分析方法进行脆粒品质综合评价。结果表明：不同品种蓝莓脆粒的品质指标中糖酸比和总酸变异系数较大，其变异系数分别为57.89和40.25。通过主成分分析确定葡萄糖含量、花色苷含量、总黄酮含量、总抗氧化活性AEAC、干样含水率、产出率和硬度可作为评价蓝莓脆粒品质的代表性指标；建立综合品质评价模型，并依据各品种的综合品质得分进行排序，得分排名前三位的蓝莓品种分别为莱克西、灿烂和顶峰，其余品种得分均为负值，说明这三种蓝莓较适宜进行干制加工，其中莱克西品种最适宜加工为蓝莓脆粒。研究结果为江苏省内蓝莓干制加工专用品种筛选和品质分析提供了依据。

关键词：蓝莓脆粒主成分分析品种评价模型

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不同品种（系）鸡66周龄蛋品质比较研究

中国家禽 2024年

作者：徐长军张晶鑫葛庆联刘茵茵樊艳凤江苏联合职业技术学院淮安生物工程分院江苏省家禽科学研究所

为研究不同品种（系）产蛋后期鸡蛋品质差异，试验以海兰褐、京红1号、文昌鸡和苏禽青壳蛋鸡共4个品种为素材，测定并比较66周龄鸡蛋常规品质、营养品质和矿物元素含量。结果显示：京红1号蛋鸡蛋重、蛋黄重以及蛋壳强度相对较大，均显... 详细信息

为研究不同品种（系）产蛋后期鸡蛋品质差异，试验以海兰褐、京红1号、文昌鸡和苏禽青壳蛋鸡共4个品种为素材，测定并比较66周龄鸡蛋常规品质、营养品质和矿物元素含量。结果显示：京红1号蛋鸡蛋重、蛋黄重以及蛋壳强度相对较大，均显著高于文昌鸡（P品种（P<0.05）；苏禽青壳蛋鸡鸡蛋水分含量最低，显著低于海兰褐蛋鸡（P<0.05）；文昌鸡和苏禽青壳蛋鸡鸡蛋卵磷脂含量显著高于京红1号蛋鸡和海兰褐蛋鸡（P<0.05）。苏禽青壳蛋鸡鸡蛋中锌含量显著高于京红1号蛋鸡（P<0.05），文昌鸡鸡蛋中钙含量显著高于海兰褐蛋鸡（P<0.05），苏禽青壳蛋鸡和文昌鸡鸡蛋中磷含量显著高于海兰褐蛋鸡和京红1号蛋鸡（P<0.05）。研究表明，66周龄时，京红1号蛋鸡蛋壳质量较优，苏禽青壳蛋鸡的蛋黄品质特征明显，而文昌鸡鸡蛋的矿物质元素含量和卵磷脂等营养品质特征明显。

关键词：蛋鸡产蛋后期蛋品质微量元素

LIS模式下基于双主星集合匹配的星图识别方法

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传感技术学报 2024年第2期37卷 234-240页

作者：耿旖堃陈熙源东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096

为提高折射星图中非折射星的识别成功率,提出了一种大视场星敏感器高鲁棒性星图识别方法。首先,筛选基础星表,实现导航星库均匀化,采用分组快速搜索算法,提高星对角距特征匹配速度。其次,提出一种基于双主星集合的星点匹配算法,通过匹... 详细信息

为提高折射星图中非折射星的识别成功率,提出了一种大视场星敏感器高鲁棒性星图识别方法。首先,筛选基础星表,实现导航星库均匀化,采用分组快速搜索算法,提高星对角距特征匹配速度。其次,提出一种基于双主星集合的星点匹配算法,通过匹配、验证、确认三个阶段,多次检验星点集合中的导航星序号,提高星图识别算法的鲁棒性。仿真结果表明,在星点位置噪声、星等噪声、伪星和缺失星等干扰环境下,所提算法与传统的三角形-金字塔混合算法相比,抗干扰能力更强。在含有6颗折射星的干扰条件下,所提算法的非折射星识别成功率仍高于95.6%,较传统算法识别率提升31%。

关键词：星图识别星光折射导航星表星敏感器

聚合Wx-mp、fgr和Pi-ta、Pi-b基因选育优质粳稻新品种

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分子植物育种 2024年第6期22卷 1951-1959页

作者：张亚东姚姝陈涛王军朱镇赵庆勇周丽慧赵凌赵春芳路凯梁文化王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所江苏省优质水稻工程技术研究中心国家水稻改良中心南京分中心南京210014

以同时含有低直链淀粉含量基因Wx-mp、香味fgr基因、稻瘟病抗性基因Pi-b的优良食味粳稻中间品系‘宁7020’为母本,携带稻瘟病抗性基因Pi-ta的江苏抗病、高产粳稻品种‘扬粳9538’为父本,配置杂交组合进行聚合育种。利用3套自主研发的PC... 详细信息

以同时含有低直链淀粉含量基因Wx-mp、香味fgr基因、稻瘟病抗性基因Pi-b的优良食味粳稻中间品系‘宁7020’为母本,携带稻瘟病抗性基因Pi-ta的江苏抗病、高产粳稻品种‘扬粳9538’为父本,配置杂交组合进行聚合育种。利用3套自主研发的PCR检测体系稻瘟病Pi-ta和Pi-b的多重PCR体系、Wx-mp基因的四引物扩增受阻突变体系PCR检测技术、香味fgr基因的InDel标记检测技术,分别在不同的世代进行目标基因跟踪,结合抗性、香味和籽粒胚乳外观表型鉴定,成功地将上述4个基因聚合于一体,选育出优质、高产、多抗、早熟的水稻新品系‘南粳58’。本研究为选育多抗、优质水稻新品种提供了一种简单、快捷的选择技术,同时也为水稻抗病、优质育种提供新的种质资源。

关键词：分子标记辅助选择基因聚合优质粳稻新品种