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基于小波变换的农业图像增强方法研究 总被引：4，自引：3，他引：4
国内外有关果品、植物、昆虫等农业图像处理大都采用常规的方法，这些方法要么仅在时域要么仅在频域，而不能同时在时域和频域分析图像，且不具有多分辨率特性。该研究应用小波变换这一新理论、新方法，深入开展农业图像增强方面的研究工作。将小波变换应用于低对比度的仙客来图像、橙子剖面图的增强，设计了加强低频弱化高频、增强低频合并原图像两种算法，解决了传统的直方图均值化、对数变换以及LoG Filter等方法不能较好地使图像增强的问题；又将小波变换应用于含有皱褶及裂纹的红枣图像的增强，通过加强高频弱化低频，很方便地使得红枣的裂纹和皱褶更加明显，便于分级与检测。结果表明基于小波变换的农业图像增强算法方便简捷、效果良好。 相似文献
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为系统了解UV-B辐射对植物水分代谢的影响, 本文从生理、生化两个角度概述了近30年国内外相关方面的研究成果, 内容涉及UV-B辐射对植物根系活力、蒸腾速率、水分利用效率及植物不同发育期叶片脯氨酸、可溶性糖含量的影响;总结了UV-B辐射对植物气孔行为的影响及相关机理, 包括植物体内ABA、H2O2、NO等信号分子含量的变化以及这些信号分子在调节气孔行为方面发挥的作用。认为UV-B辐射对植物水分 代谢产生伤害, 且此伤害作用与植物种类、发育阶段有关, 与UV-B辐照时间及剂量正相关。研究UV-B辐射对植物水分代谢的影响, 对自然及农业生产环境下规避UV-B辐射对植物产生逆境胁迫效应具有积极的环境生态学价值。 相似文献
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UV-B辐射对植物水分代谢的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
为系统了解UV-B辐射对植物水分代谢的影响, 本文从生理、生化两个角度概述了近30年国内外相关方面的研究成果, 内容涉及UV-B辐射对植物根系活力、蒸腾速率、水分利用效率及植物不同发育期叶片脯氨酸、可溶性糖含量的影响;总结了UV-B辐射对植物气孔行为的影响及相关机理, 包括植物体内ABA、H2O2、NO等信号分子含量的变化以及这些信号分子在调节气孔行为方面发挥的作用.认为UV-B辐射对植物水分代谢产生伤害, 且此伤害作用与植物种类、发育阶段有关, 与UV-B辐照时间及剂量正相关.研究UV-B辐射对植物水分代谢的影响, 对自然及农业生产环境下规避UV-B辐射对植物产生逆境胁迫效应具有积极的环境生态学价值. 相似文献
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干旱、高盐及低温胁迫下植物生理及转录因子的应答调控 总被引：2，自引：1，他引：1
干旱、高盐及低温等非生物胁迫是限制植物生长发育的主要环境因子。这些环境胁迫因子通常导致植物体内生理代谢改变,并参与非生物胁迫调控转录因子的差异表达。植物抵御上述非生物逆境的能力与转录因子调控逆境相关功能基因的表达密不可分。近年来,发掘植物非生物胁迫相关转录因子的功能及揭示转录因子介导植物非生物胁迫响应的调控机制,已成为植物营养分子生物学关注的热点之一。因此,了解植物非生物胁迫下的生理应答及转录因子参与的调控机制,对建立植物适应性改良途径具有重要科学意义。本文从干旱、高盐和低温三方面阐述了非生物胁迫下植物生理生化的适应性变化,概述了MYB、bZIP、AP2/EREBP、WRKY和NAC五类与植物抗逆相关的转录因子的结构与功能特征,着重论述了转录因子介导植物抵御非生物胁迫的分子调控机制。植物遭遇非生物胁迫时,通常表现为生长速率、叶面积和叶片数量下降,蒸腾及光合速率降低。同时,植物体内活性氧逐渐累积,使细胞膜脂过氧化程度加剧,造成细胞损伤。为适应不利环境,在生理上植物表现为体内抗氧化酶活性增强,渗透调节物数量增多;在分子水平上,植物对非生物胁迫适应性的增强,通常与转录因子识别抗逆基因启动子特异性元件及调控逆境防御基因的转录有关。本文对于深入阐明干旱、高盐及低温胁迫下植物生理生化应答与转录因子的分子调控机制提供了全新的科学启示。 相似文献
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K^＋通道是植物高效吸收和体内运输K^＋的载体，对保证植物的钾素营养和增强抗逆性具有重要意义。水稻生长在淹水环境中，其U通道在长期适应物种立地条件的进化过程中可能形成了有别于拟南芥等模式植物的独特功能特征和作用机制。本研究克隆了一个水稻KAT型科通道基因OsKAT1．1，并利用电生理技术探讨其电生理功能。研究结果表明，通过一系列亚克隆过程，我们成功构建了适用于双电极电压钳和膜片钳电生理研究的表达载体pCI．OsKAT1．1和pTracer．CMV3-OsKAT1．1。进一步的电生理试验结果验证了构建过程的准确性，并表明水稻OsKAT1．1是一个由膜电位控制的吸收型艮通道。 相似文献
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分析了激光对植物生长调节效应的研究进展,发现研究明显具有以下特点:早期研究主要集中在激光预处理种子对种子萌发、幼苗生长发育、生理生化效应的影响以及激光处理机制的初步讨论;近年来的研究集中于激光处理对环境胁迫下植物生理生化效应影响,环境胁迫因子涉及增强UV-B辐射、干旱与冷冻,其中多数研究集中于激光对增强UV-B辐射下植物生理生化效应的影响,发现激光能增强植物抗UV-B辐射损伤,提高植物抗干旱逆境及抗冷冻能力,并对其作用机理及机制进行了探讨。今后可围绕全球生态环境变化背景下,激光处理对植物生理生化效应的影响进行研究,并深入研究激光影响的分子生物学机制机理。 相似文献
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考虑质量时变的收获机械工作模态分析与试验 总被引：3，自引：2，他引：1
为研究复杂开放环境下收获机械田间作业过程由质量时变影响的工作模态及振动行为,该文搭建了一套收获机械工作模态测试系统,以4YZP-4HA型122 k W玉米联合收获机械为研究对象,建立收获机械车架工作模态测点模型,测定工作模态试验下的土壤-机器-植物等边界条件,并进行田间收获作业和运输工况的振动响应数据采集和时频域分析,利用时域随机子空间SSI(stochastic subspace identification)和频域的增强型频域分解EFDD(enhanced frequency domain decomposition)算法,辨识了在质量时变(田间收获作业)和质量非时变(运输工况)影响下的模态参数(模态频率、阻尼比及模态振型),并比较分析了2种算法的工作模态辨识结果。利用时频域分析方法获取了不同测点振动加速度幅值统计特征及频率分布规律,研究结果表明:田间收获作业工况振动强度高于运输工况,振动频率集中分布在20~150 Hz范围内,测点频率之间存在差异主要由不同位置刚度变化所致;通过比较SSI和EFDD方法辨识的模态频率,发现SSI和EFDD方法在相同频率范围内相差较小,且均落入傅里叶变换方法的频率分布区间,表明SSI和EFDD方法计算结果可信,能够较为准确地确定模态频率;质量时变下的收获机械车架模态振型特征主要表现为扭转、弯曲、弯扭和局部模态振型,其中1阶扭转振型频率接近29 Hz(SSI:29.578 Hz;EFDD:29.300 Hz)。研究结果可为复杂农田作业环境下收获机械的工作模态分析与试验提供参考。 相似文献
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几种水生观赏植物对城市污水的生理响应 总被引：5，自引：0，他引：5
主要研究了石菖蒲、泽泻、菖蒲、黄花鸢尾、千屈菜这5种常见水生观赏植物对城市污水的生理生化变化,分别在第5 d,10 d和15 d对植物叶片膜脂过氧化(MDA、电导率)、体内保护系统酶(CAT、POD)、非酶类(游离Pro)及根系活力等抗性生理指标进行测定,探讨植物抗污水逆境的能力。研究结果表明,不同植物适应污水环境能力不同。其中,黄花鸢尾在污水处理下的抗逆性最强,与对照相比其电导率和丙二醛含量变化不大,而一些植物在实验初期受到污水胁迫,电导率和丙二醛含量较对照有上升的现象;同时,实验初期黄花鸢尾中游离Pro含量、POD和CAT活性及根系活力的增强,菖蒲根系活力的增加,千屈菜POD、CAT酶活性的升高,泽泻根系活力、POD、CAT酶活性的升高,都是水生植物对污水环境的生理适应。黄花鸢尾抗逆性强,是一种值得推荐的净化污水的湿地植物。 相似文献
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渗透胁迫下玉米叶片电位波动边际谱的变化与意义 总被引：2，自引：2，他引：0
植物叶片电位波动是来自于活细胞的生命信息。为了解读植物叶片电位波动的频谱特征及其意义,该文采用HHT(Hilbert-Huang transform)方法研究了渗透势为?0.1 MPa的渗透胁迫下玉米幼苗叶片电位波动边际谱的变化规律及其意义,计算了边际谱特征参数边缘频率SEF(spectral edge frequency)、重心频率SCF(spectral center frequency)、边际谱熵MSE(marginal spectrum entropy)和动作电位灵敏指数Q。结果表明,玉米幼苗叶片电位波动的边际谱是分布在0.5 Hz以内的连续谱,在渗透胁迫下,SEF和SCF呈现出先减小后增加再减小的变化趋势,动作电位灵敏指数Q的变化与之相反,MSE表现出先增加再下降的变化趋势。通过与叶片生理指标MDA(malondialdehyde)和叶绿素含量变化的对比研究,发现MSE的峰值时间可以作为叶片细胞对渗透胁迫自我调节和适应性反应限度的标志,Q值的大小可以作为玉米叶片细胞对渗透胁迫反应灵敏度的标志,依据渗透胁迫下玉米幼苗叶片电位波动边际谱特征参数的变化,有可能对玉米叶片细胞的功能状态进行实时、在位和无损伤检测。 相似文献
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基于信号特征分析的植物体表电信号记录模式选择 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探索不同耦合记录模式所记录植物体表波形数据特征,选择德抗961型小麦与含羞草2类植物,分别对每株植物进行直流耦合、交流耦合同步信号记录。分析光诱导下小麦所产生的局部电位中直流耦合记录与交流耦合记录的数据差异。小麦局部电位直流耦合与交流耦合记录数据波形峰峰值差异可达25倍以上;基于短时傅里叶变换,功率密度时频分布图显示直流耦合记录到的信号局部电位的频谱主要在0.2 Hz以内。而含羞草的变异电位的上述2种耦合模式记录的波形差异相对较小,功率密度时频分布图中可以反映其信号功率谱分布在0.6 Hz以内。通过记录不同下限截止频率的数据,小麦的光诱导电信号更加清晰的反映耦合方式对信号的影响,进一步地,通过含羞草变异电位的传导特性与对小麦钙通道阻滞的对照试验来验证所测信号的真实性。因此,针对不同植物及其植物电信号本身的特点,应选择适合的耦合记录方式。 相似文献
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基于局部均值分解的触电故障信号瞬时参数提取 总被引：2，自引：3，他引：2
针对如何快速、准确地提取生物体触电故障暂态信号中的电力参数问题,提出了一种基于局部均值分解（local mean decomposition, LMD）的生物体触电时总泄漏电流信号瞬时参数提取方法,该方法首先利用局部均值分解将生物体触电时的总泄漏电流信号分解为一组乘积函数分量之和,每个乘积函数（product function, PF）分量可以表示为一个调幅信号和一个调频信号的乘积,然后由调幅信号和调频信号分别计算得到信号的瞬时幅值和瞬时频率。与采用希尔伯特黄变换方法相比,LMD具有瞬时频率曲线波动小和瞬时幅值函数端部失真小等优点。仿真信号分析结果表明：对测试信号进行LMD和经验模态分解（empirical mode decomposition, EMD）分解分别得到3个PF分量和5个IMF（intrinsic mode function）分量,分解前后信号的能量变化值分别为0.2851、0.5633,且LMD比EMD所需分解时间短0.0743s,与Hilbert变换相比,该文方法计算的瞬时幅值和瞬时频率更为平滑,在一定程度上避免了Hilbert 变换计算过程中的负频率和端点效应现象。试验信号分析结果表明：对消噪后的总泄漏电流信号进行LMD和EMD分解,分别得到5和6个分量,分解前后信号的能量变化值各为0.5574、0.8896,所用分解时间分别为0.0835、0.2479 s;在求取瞬时频率方面,LMD方法求取的主导分量瞬时频率可判定生物体触电时刻,而经Hilbert变换求取的瞬时频率不仅无法判定生物体触电时刻,还出现了负的频率值,无法解释其物理意义;在求取瞬时幅值方面,该文方法与Hilbert变换求取的触电前总泄漏电流信号的瞬时幅值的平均值分别为11.3240、12.3728 mA,与原生物体无触电时总泄漏电流的幅值11.3538 mA的绝对误差分别为0.0298、1.0190 mA,另外,2种方法求取的生物体触电后总泄漏电流信号的瞬时幅值与原生物体触电后总泄漏电流的幅值的绝对误差分别为0.4340、0.6643 mA。因此,仿真信号和试验信号分析结果均证明所提方法是有效和可行的。 相似文献
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昆虫刺吸电位(electricalpenetrationgraph,EPG)技术在研究刺吸式昆虫取食行为、昆虫与植物的关系、昆虫传毒机制、作物抗虫机制等方面得到了广泛的应用,然而EPG信号的识别和分析一直是靠人工进行,亟需波形自动识别系统以提高分析效率。刺吸式昆虫取食植物时,产生的EPG波形跟昆虫和植物的种类有关,不同类别的刺吸式昆虫EPG波形差别很大,即使是同种类型的EPG波形其幅值和频率间也会有差异,这给EPG波形的机器识别带来了困难。该文以蚜虫的EPG信号为研究对象,对np波、pd波、E1波、E2波、G波、C波和F波的特征提取和分类识别进行了研究,提出了一种基于分形维数、希尔伯特-黄变换(hilbert-huang transform,HHT)和决策树的EPG波形识别方法。首先对EPG仪器采集得到的信号进行去噪预处理,分别提取分形维数和HHT共10维特征,组成不同维数的特征向量进入决策树分类器进行对比试验。试验结果表明,可采用分形盒维数、Hurst指数、前2层的谱质心和加权频率融合的6维特征向量获得较高的识别率。在EPG波形的机器识别中采用6维特征向量输入的决策树进行分类,通过对4组不同样本进行测试,得到了92.14%、89.29%、95%和89.29%的识别率,平均识别率为91.43%。研究结果表明该文提出的基于分形维数和HHT的特征提取方法以及构建的决策树分类器具有一定的可行性,可为研发EPG信号自动识别分析系统提供理论参考。 相似文献
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植物电信号是参与植物体内生理调控和传送信息的重要生理信号,其变化是植物对外界环境刺激的快速响应,而逆境刺激一旦超出植物承受范围,便无法通过自身修复。因此,通过对逆境下植物电信号变化进行深入研究,可依据不同环境胁迫和激励植物电信号的综合分析建立相关模型,以探究植物的最适生长环境特征。本文基于目前的相关研究文献资料,对植物电信号及其对逆境反馈的研究现状进行了梳理归纳,并在现有技术基础上对其发展趋势进行展望,以期为科研人员深入研究植物电信号提供参考,进而为推动植物育种和高产优质种植业高质量发展提供科学依据。 相似文献
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用核素示踪研究小麦根系Na~+外排速率的两种方法 总被引：1，自引：1，他引：0
采用22Na+同位素示踪法研究小麦在NaCl胁迫下根系的Na+外排能力,并对植株法与外排液法2种测定方法进行了比较。结果表明,小麦根系在NaCl胁迫下具有明显的Na+外排能力,且随着NaCl浓度增加而增强,以阻止过多的盐分在体内积累。使用外排液法在3个盐浓度下所测得Na+外排速率均略高于植株法,但2种测定方法差异不显著,结果基本一致。综合比较表明,在植物根系Na+外排速率的测定中,拟推荐采用外排液法,使操作简便并能减少系统误差。 相似文献
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基于经验小波变换的复杂强噪声背景下弱故障检测方法 总被引：1，自引：1，他引：0
针对复杂强噪声背景下的非平稳振动信号的弱故障和复合故障检测的难题,引入经验小波变换(empirical wavelet transform,EWT)以提高故障确诊率,并提出一种基于EWT的复杂强噪声背景下弱故障的检测方法。EWT能够通过完全自适应小波基提取信号的固有模式,与经典小波变换一样具有完备的理论基础。通过对含有复杂强噪声的仿真信号和实际信号进行EWT分析,并对比经验模态分解,验证了基于EWT的复杂强噪声背景下弱故障检测的可行性和有效性。该研究可为复杂工况下机械设备的弱故障和复合故障检测以及故障特征提取提供参考。 相似文献
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植物电位信号属于微弱电信号,研究表明,它的幅度在十几μV到几十个mV之间,而这种微弱信号很容易淹没在噪声中。介绍了适用于微弱信号检测的一般方法,并根据试验中所开发的植物电位信号采集与处理系统,详细说明了以INA114为主要放大器所组成的前置放大器的结构、限波电路和基于CV阈值的小波降噪算法。此外,采用黄瓜幼苗（3～4片展开叶）为样本,进行试验应用,经试验可检测到黄瓜幼苗在热伤害下的植物电位信号,其变异电位的变化较大,最大可达40 mV以上,而动作电位的变化较快,经小波重构的信号可明显地反映动作电位的变化位置和变化周期,其周期变化范围通常在0.01～0.02 s。 相似文献