模糊模式识别在小麦亲本鉴别中的应用
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2019年 / 第8期 物联网技术全面感知 Comprehensive Perception190 引 言新时代之际,计算机视觉技术席卷而来。
基于机器视觉的图像识别技术在农业领域得到了广泛应用。
最初的图像识别扮演着实用工具的角色,目的是将物理图像转换为数字图像,而今天,图像识别技术开始着重于机器层面上的智能识别。
于农业而言,十九大报告中指出:世界各国农业的发展从最初的体力为主的农业1.0,到农业机械为主的农业2.0,再到自动化装备齐全的农业3.0,直到现如今的以物联网、人工智能等为主的农业4.0。
因此,怎样通过有限的耕地资源生产出尽可能多的农产品已成为我国农业发展所面临的一个重要问题。
针对这一挑战,基于图像识别与图像处理技术的农作物识别、农作物生长监测等被众多学者提出,已成为学术界研究的主流[1-6]。
图像识别技术在被广泛应用的同时,大家对于图像的各项要求也越来越高,需求越来越多。
同时,在我们使用手机、照相机等进行图像拍摄、传输的过程中,可能会导致斑点的产生,使得图像模糊不清,此时便需要针对所处理的图像进行去噪、图像增强、图像分割等操作[7];图像分割技术中,若需要提取图像的边缘信息,则需要熟悉边缘提取操作,而图像识别技术的边缘提取会涉及许多算法[8];若需要进行去除噪声以及图像孤立点的操作,则需要使用均值滤波、中值滤波[9]、形态学滤波[8]等;若数字图像比较模糊,则需要通过图像增强来提高图像的清晰度,如直方图均衡化[10]操作;我们也可以通过角点检测[11]算法或者图像压缩[12]算法来简化图像数据,进而提取出有用的特征参数。
总之,图像分割技术应用广泛。
目前,国内外学者仍然热衷于图像预处理相关算法的改进与完善,因而它并非十全十美,相关算法需要我们深度理解,尽自己所能去改进算法,为图像处理技术创新尽自己的绵薄之力。
1 国内外研究现在几乎每个人都有手机,手机上的摄像头分辨率也在迅速提高。
使用机器识别用手机拍摄的植物图片显然比使用其他传感器收集数据更方便,更容易推广。
小麦质量的鉴定及小麦水分测定仪的应用一、7种小麦质量鉴定方法1、小麦品种的鉴定用肉眼辨别小麦的品种和外观,分清白皮麦、红皮麦、硬质麦、软质麦以及麦质的优劣。
颗粒粗圆、饱满均匀的质优;皱缩狭细、腹沟深而参差不齐,有虫蚀痕迹的质劣。
麦粒横断面鲜明,呈玻璃质,组织结构坚实、紧密,一般为硬质小麦;麦粒横断面呈粉状质,组织松软,且粉色较白,一般为软质小麦。
2、小麦水分的鉴定(1)手抓法。
用手插进麦堆内,感觉阻力较小,有滑感,满抓一把小麦,紧握有咔咔咔的声音,拳头两端小麦溢出较快,这样的小麦水分在13%以内;如手插进麦堆内,感觉有一定阻力,满抓一把小麦紧握声音较小,拳头两端外溢较少、较慢,这样的小麦水分在14%左右;如手插进麦堆内,阻力较大,有潮湿感觉,满抓一把小麦紧握无声,掌心感觉让劲,拳头两端小麦不易溢出,这样的小麦水分在15%以上。
(2)齿咬法。
用牙齿咬麦粒,声音清脆,横断面整齐,无毛边,为硬质的小麦,水分均在12%左右;如咬了10粒小麦,有8粒稍露牙,能发响声,断面齐,稍有毛边,但另外两粒较软,水分约在13%左右;咬时响而不脆,牙咬压力大,稍带软性,横断面起毛边,水分约在14%左右咬时声小且横断面不齐,甚至成锯齿形,不起粉状,水分约在15%左右。
3、小麦杂质的鉴定用手插进麦堆内,手背朝上,抓起一把麦粒,左右徐徐摇动,泥沙杂质留在手心,再辨别其含杂程度。
用手抓满满一把小麦,约重25g,看不出明显杂质,将小麦在手掌上颠落后,除留于掌握上有少量的砂泥或并肩泥外,约留2粒左右的荞籽,其含杂量在2%左右。
4、小麦容重的鉴定(1)水分相同、质量相同、品种不同(硬质、软质麦)的小麦。
硬质麦容重比软质麦容重大15~20g/L,水分在13%以内,麦色鲜明,无虫蛀,籽粒饱满均匀,腹沟很浅。
这样的小麦容重:硬质麦约为780~790g/L,水分在13.5%左右,籽粒满,麦色光亮正常,腹沟深,不完善粒2%左右,硬质小麦容重为770~780g/L升。
小麦育种中的分子标记技术应用研究小麦是世界上最重要的农作物之一,也是人类最古老的粮食作物之一。
在全球范围内,小麦是最广泛栽培和消费的作物之一,也是粮食产量最高的农作物之一。
然而,小麦的育种工作一直面临着许多困难和挑战,如繁殖周期长、杂交不易、基因广泛等。
随着分子生物学和生物技术的不断发展,分子标记技术被广泛用于小麦育种中,为小麦品种的改良和优化提供了有力的支撑。
一、分子标记技术在小麦育种中的应用分子标记技术是指对DNA分子上的一些特定区段进行检测和分析,以识别和区分不同品种或个体之间的遗传差异。
分子标记技术可以根据不同的检测方法分为PCR技术、RFLP技术、SSR 技术、AFLP技术、SNP技术等。
小麦育种中,分子标记技术主要应用在以下几个方面:1. 分子鉴定:通过对小麦中特定基因的片段进行PCR扩增,并用特定酶切方法对PCR产物进行测序和比对,从而快速鉴定小麦中的病原体、杂交种、杂交后代等。
这在小麦种质资源保护和繁殖中具有重要意义。
2. 密度图谱构建:通过对小麦不同基因座位的特定序列进行扩增和分子检测,可以构建小麦品种间的遗传连锁图谱,从而为小麦的基因组测序、基因图谱构建、群体遗传学研究等提供了必要的技术支撑。
3. 基因定位:通过对检测到的分子标记和相关表型性状进行关联分析,可以在小麦物理和遗传连锁图谱上精确定位相应的基因,进而揭示小麦重要性状的遗传机理,为小麦品种改良提供精确的分子标记和命中率高的候选基因。
4. FISH karyotyping:通过使用荧光原位杂交技术(FISH),以小麦染色体的比较序列为探针,在活体细胞的染色体上进行显微分析,从而揭示小麦的染色体组成与结构,为小麦遗传变异和组合育种提供必要的基础支撑。
二、小麦育种中分子标记技术面临的问题和挑战虽然分子标记技术在小麦育种中具有重要意义,但也面临着一些问题和挑战。
1. 技术标准化问题:不同地区、不同实验室对分子标记技术的操作标准和质控要求存在差异,导致相同小麦品种的分子标记结果不一致,限制了小麦育种研究的进展。
基于人工智能的小麦病害智能识别技术随着人工智能技术的不断发展,越来越多的应用场景得以被开发出来,其中包括农业。
基于人工智能的小麦病害智能识别技术,是一项利用计算机视觉技术、图像识别技术和机器学习技术等,对小麦病害进行快速、准确、自动化检测和诊断的技术。
这项技术的研究和应用,可以大大提升小麦的健康水平和产量,促进农业的可持续发展。
一、技术原理基于人工智能的小麦病害智能识别技术,主要包括以下几个步骤:1. 数据采集。
通过高清相机等设备,对实地的小麦病害进行拍摄,并对每张照片进行标注和分类。
2. 数据处理。
将采集到的大量图像数据进行处理和清洗,提取出其中的特征值,并进行分类和标注。
3. 模型训练。
将处理过的图像数据输入到机器学习模型中,训练出一个高度准确的小麦病害识别模型。
4. 应用部署。
将训练好的模型部署到实际的农田环境中,通过图像识别技术和算法的支持,准确识别小麦病害,并提供及时的处理建议。
二、技术优势相对于传统的人工识别方法,基于人工智能的小麦病害智能识别技术具有多个优势:1. 自动化高效。
传统方法需要耗费大量时间和人力对大量病害样本进行分析和判定,而基于人工智能的技术可以自动快速地处理和判断大量的病害数据,提高效率和准确度。
2. 可视化直观。
基于计算机视觉的图像识别技术可以产生直观的病害识别效果,病害形态和特征一目了然,有助于精准定位和处理。
3. 样本丰富。
基于人工智能的技术可以从大量的实际样本中获取数据,并对其进行分析和学习,有效提升模型的准确性和鲁棒性。
三、应用场景基于人工智能的小麦病害智能识别技术已经开始在多个国家的农业领域中得到广泛应用。
主要应用场景包括以下几个方面:1. 农民使用。
该技术可以帮助农民及时准确地了解小麦病害的情况,提供科学的治疗和预防建议,帮助农民提高小麦产量和质量。
2. 农业科研。
该技术可以帮助科研机构快速准确地识别小麦病害,从而更好地开展小麦病害研究和防治。
3. 政府监管。
农作物品种纯度田间小区种植鉴定技术规程小麦
一、范围
二、目的
三、原则
1、采用标准品种对比法,以小麦种子纯度为指标,鉴定种植田间小区的品种纯度。
2、鉴定时要注意作物品种的生长周期和生长特点,选用标准品种。
3、鉴定期间要注意环境温度和湿度,并注意防虫病害。
四、设备和工具
麦苗取样器、支架、显微镜、标准品种、牛皮纸、剪刀、净化棉。
五、方法
1、选择田间小区
选择小麦田间小区时,应根据地形地貌、土壤条件、水分状况等综合因素进行选择。
2、取样
选取待测区域内生长最为健壮的小麦数量,用麦苗采样器采取麦苗4~6个,长度约1.5 cm,放置在干燥的牛皮纸上。
3、鉴定
(1) 将采取的样品分别放在两个显微镜上,取出供比较标准的品种和待测品种进行对比。
(2) 观察小麦种子形态特征,包括种皮形态、颜色、大小、外观、胚芽特性等。
(3) 表格记录:每个小区2个样品,分别为标准品种和待测品种,记录小区号、样品号、种子数、异形数、异种数等。
(4) 统计计算:按照标准统计方法,计算出比率和品种纯度。
品种纯度(%)=(种子数-异形数-异种数)/种子数×100。
六、结果判定
品种纯度高于95%者,为纯种小麦。
七、注意事项
1、麦苗取样器应该定期检查并清洗,不能混样。
4、如遇特殊情况,可在田间搭建帐篷等遮阳、避雨设施。
5、操作时应严密保护标准品种,防止污染。
八、总结
本规程是小麦种植田间小区品种纯度鉴定技术规程。
通过科学、规范的鉴定方法,可以确保农作物品种的纯度和品质,为农业生产提供技术保障和精准指导。
小麦品种选育研究与应用一、导言作为世界最重要的粮食作物之一,小麦在全球范围内具有广泛的种植和消费市场。
小麦品种的选育是农业领域中一项重要的任务,它在不断推动小麦产量和质量稳步提高的同时,为农业生产和人类食品安全方面做出了巨大的贡献。
随着科学技术的不断发展,小麦品种选育研究在遗传、生理、分子生物学等多个领域都得到了深入探究和实践应用。
本文将就小麦品种选育研究与应用进行综述。
二、小麦品种选育的现状及发展趋势近年来,全球小麦产业始终处于高增长状态,这主要得益于小麦品种选育研究技术的不断创新和升级。
目前,小麦品种选育的重点研究领域主要包括以下几个方面。
1、小麦新品种选育新品种选育是小麦品种选育的主要研究内容之一,主要基于现代遗传育种思想,通过对优良品种的筛选和杂交,不断培育出新优良的品种。
在新品种选育中,早期测试和幼苗选择技术是提高品种选育效率的重要手段。
此外,组织培养、基因工程技术等新技术的应用,也将为小麦新品种选育提供更多的技术支持。
2、小麦优良性状鉴定小麦品种的选育需要对其优良性状进行鉴定和评价。
目前,常用的鉴定方法有田间试验鉴定和室内鉴定,其中室内鉴定主要是以小麦种子发芽率、幼苗生长情况、植株数量等指标来进行评估。
3、小麦耐逆性品种选育耐逆性品种选育也是小麦品种选育的重中之重。
在种植环境日益恶劣的背景下,耐逆性新品种的研发对保障小麦产量至关重要。
当前,小麦耐逆性品种选育主要通过基因工程技术、分子标记辅助育种等方法来实现。
4、小麦高产高效品种选育高产高效品种选育是实现小麦产量大幅提升的重点之一。
在这方面,目前主要是基于群体遗传学和环境学理论,加强品种筛选、导向、交配等。
同时,生理生态学研究也为高效小麦品种选育提供了更多的理论基础和实践支撑。
5、小麦品质改良为满足人们日益增长的消费需求,小麦品质也需要不断改良。
通常情况下,小麦品质改良涉及到小麦针叶酸含量、蛋白质质量和淀粉含量等方面。
因此,在品质改良研究方面的进展也是小麦品种选育的重点之一。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用与实践小麦作为我国主要的粮食作物之一,其生产受到干旱的影响较大。
为了提高小麦的抗旱性,科学家们开展了小麦抗旱性鉴定的研究。
该方法主要通过评估小麦在干旱条件下的耐旱性能,以筛选出具有较强抗旱能力的品种,从而为小麦的选育和栽培提供科学依据。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用是十分重要的。
区试是农作物选育中的重要环节,也是品种鉴定的基础。
通过将小麦在不同干旱条件下进行多点、大面积的精确观察和考察,可以全面评价其抗旱能力和耐旱性。
这样就可以根据小麦在不同试点的表现,结合地理环境和气候特点,选出适应该地区干旱环境的小麦品种,提高小麦产量和质量。
小麦抗旱性鉴定在区试中的实践也为农民提供了科学的栽培指导。
通过对小麦品种在干旱环境下的生长情况和产量表现的观察和研究,可以更好地了解小麦的抗旱能力、干旱适应机制以及适应干旱环境的栽培技术。
这就为农民提供了栽培指导,使他们在干旱地区选择适应性强的小麦品种,并采取科学合理的农艺措施,从而提高小麦的产量和抗旱能力。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用还能推动小麦抗旱育种的进程。
通过对不同小麦品种的抗旱性的系统评价和对抗旱品种的筛选,可以深入了解抗旱性状的遗传规律和表达机制。
这些研究成果可以为小麦抗旱育种提供理论基础和科学依据,为品种改良、遗传改造和基因工程提供重要的参考和支持。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用还可以促进农业的可持续发展。
由于气候变化的影响,干旱逐渐成为我国农业面临的主要问题之一。
通过对小麦的抗旱性鉴定,可以培育出更适应干旱环境的新品种,提高农作物的抗旱能力和适应性,在一定程度上缓解因干旱而导致的粮食减产和生态环境破坏问题。
这对于促进农业的可持续发展,确保粮食安全和农民收入具有重要意义。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用与实践,不仅能提高小麦品种的选育和栽培水平,为农民提供科学的栽培指导,推动小麦抗旱育种的进程,还能促进农业的可持续发展。
加强小麦抗旱性鉴定研究以及在区试中的应用是十分重要的。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用与实践小麦是我国主要的粮食作物之一,其产量和质量直接关系着我国的粮食安全和农业发展。
由于气候变化等因素的影响,小麦生长过程中常常会遭遇旱灾,严重影响着小麦的产量和质量,给农民带来了巨大的经济损失。
如何提高小麦的抗旱性成为了当前小麦种植中的热点问题之一。
为了解决这一问题,科研人员们通过对小麦抗旱性的鉴定,帮助农民选择出更加适应旱灾环境的小麦品种,从而提高小麦的产量和质量。
本文将探讨小麦抗旱性鉴定在区试中的应用与实践。
一、小麦抗旱性鉴定的意义小麦抗旱性鉴定是指通过对小麦的生长和产量等指标进行观察和测定,评价不同小麦品种或种质资源在干旱胁迫条件下的抗旱性能。
这项工作的意义在于,可以为农民选择出更适应干旱环境的小麦品种提供科学依据,从而减轻干旱对小麦产量和质量的影响,提高小麦的抗旱能力。
也可以为小麦育种提供参考依据,引导小麦育种工作者选育出更具有抗旱性的新品种,从而提高小麦的整体产量和质量。
小麦抗旱性鉴定的方法主要有田间试验和室内试验两种。
1.田间试验田间试验是通过在田间条件下,人为设置干旱胁迫或者利用不同旱情况的自然条件观察小麦的生长和产量指标变化来评估小麦的抗旱性。
田间试验一般在干旱的季节进行,选取一定数量的小麦品种,播种后分别设置对照组和干旱处理组,观察并测定两组小麦的生长情况、产量指标以及其它相关性状,从而评估小麦的抗旱性。
2.室内试验室内试验是通过在人工控制的条件下模拟干旱环境,观察小麦在不同干旱胁迫下的表现来评价其抗旱性。
室内试验的具体方法是将小麦种子播种在含有不同浓度的PEG(聚乙二醇)溶液中,通过调整PEG溶液的浓度模拟不同程度的干旱胁迫条件,观察并测定小麦的生长情况和产量指标,从而评估小麦的抗旱性。
尽管小麦抗旱性鉴定在我国已经得到了较为广泛的应用和实践,但是在实践中仍然存在一些问题。
目前对于小麦抗旱性的鉴定方法还存在一定的局限性,有待进一步改进和完善。
由于我国幅员辽阔,不同地区的气候和土壤条件存在较大差异,因此需要根据当地的实际情况进行精准的抗旱性鉴定,这需要有一定的技术和经验支持。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用与实践
小麦作为我国主要的粮食作物之一,对水分的需求较高,抗旱性是决定其产量和品质的重要因素之一。
对小麦的抗旱性进行鉴定在区试中的应用与实践具有重要意义。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用,可以帮助农民选择适合当地气候条件的抗旱小麦品种。
不同品种的小麦具有不同的抗旱性能,通过对不同品种的抗旱性鉴定,可以筛选出具有较好抗旱性能的品种,为农民选择种植具有较好生长适应性的小麦品种提供参考。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用,可以评估不同抗旱措施的效果。
在区试中,可以设置不同的抗旱处理,如土壤水分控制、喷施抗旱剂等,通过对不同处理的小麦进行抗旱性鉴定,可以评估不同抗旱措施对小麦生长的影响和效果,从而为制定合理的抗旱管理措施提供科学依据。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用,可以为研究小麦抗旱机制提供实验材料。
通过对小麦不同品种的抗旱性鉴定,可以比较它们在干旱条件下的生理生化指标变化,分析不同品种的抗旱适应机制,揭示小麦抗旱性的遗传基础和分子机制,为进一步培育抗旱性好的小麦品种提供理论依据。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用,可以为制定小麦抗旱性鉴定标准提供参考。
通过对不同品种小麦的抗旱性鉴定,可以总结出相关指标的测定方法和判断标准,为日后的小麦抗旱性鉴定工作提供参考和指导。
小麦抗旱性鉴定在区试中的应用与实践,不仅可以帮助农民选择适合的小麦品种和制定抗旱管理措施,还可以为研究小麦抗旱机制提供实验材料,同时为制定小麦抗旱性鉴定标准提供参考,具有重要意义和现实价值。
模糊模式识别在小麦亲本鉴别中的应用小麦(TriticumaestivumL.)是一种全球性的主要粮食作物,为了提高小麦的品质、生产力和抗逆性,小麦育种学家不断采用多种方法来鉴别小麦品种和亲本,以保障育种成果的有效性。
传统小麦亲本鉴别主要采用植物学和遗传学方法,近年来随着科技的发展,出现了由计算机技术支持的小麦亲本鉴别技术,其中模糊模式识别技术的应用也成为研究者们热衷的话题。
模糊模式识别(Fuzzy Pattern Recognition, FPR)是一种计算机辅助亲本鉴别技术,它是识别研究中典型的模式识别方法之一,其主要特点是能够进行快速、高效、准确的鉴别和分类,满足育种和分子育种研究中关于解析和识别小麦亲本的要求。
可以说,模糊模式识别技术对于小麦种质资源的多样性、学习性和生产性有着重要的意义,它主要用于小麦亲本的特征提取和小麦品种的识别与鉴别。
它在小麦亲本鉴别中发挥着重要作用,首先,模糊模式识别可以快速准确地进行小麦亲本鉴别,避免重复检测,提高育种效率;其次,模糊模式识别也可以有效避免小麦亲本鉴别中的失误和检测误差;最后,模糊模式识别技术可以更有效地处理复杂的小麦亲本鉴别问题,有效控制小麦品种的多样性和生产性。
鉴于模糊模式识别技术的重要性,世界各国的科研机构和大学都在积极开展小麦亲本鉴别技术的研究,其中我国科学家也投入了大量精力。
泰国科技大学和俄罗斯科学院分别从数量角度和质量角度对小麦亲本鉴别技术进行了研究,研究结果表明,模糊模式识别技术的应
用能够快速准确地鉴别出小麦品种,并且可以有效地控制和优化小麦种质资源的多样性、学习性和生产性,为小麦育种和改良工作带来新的机遇。
随着技术的发展,模糊模式识别技术不断进步,设备、分析方法和可靠性也在不断提高。
然而,尽管模糊模式识别是一项技术,但它也存在一定的弊端:由于小麦亲本鉴别技术涉及到大量的数据处理和分析过程,它的处理效率也非常低,且容易受到外界因素的干扰,因此,小麦亲本鉴别技术的改良和完善仍需要科学家们的继续努力。
综上所述,模糊模式识别技术不仅可以进行小麦品种的识别和鉴别,而且也具有优良的可靠性,可以有效地处理复杂的小麦亲本鉴别问题并控制小麦品种的多样性和生产性,从而实现小麦育种和改良的目标。
然而,模糊模式识别技术也有一定的缺陷,因此科学家们还需要不断改进和完善小麦亲本鉴别技术,以提高小麦产量、品质和抗逆性。