基于深度学习的粘连米粒实例分割算法研究

基于机器视觉的农作物外观质量检测近些年越来越受到人们的关注。在抽样检测台上由于米粒可能相互触碰、粘连,采集的图像若不进行分割预处理会造成后续大米外观品质评测的失误。由此,本文提出了一种基于Mask R-CNN改进的实例分割网络RiceInstNet,用于粘连米粒的图像分割。主干网络由两个改进的VoVNetV2网络并行组成,在大规模减少网络参数的同时加强对粘连米粒图像的特征提取,另外在掩膜分支上增加了一个学习物体边界的子网络,利用边界特征丰富掩膜特征并促进掩膜预测得更加精细。实验结果表明,该网络可以实现对粘连米粒的实例分割,与Mask R-CNN网络相比,改进后的网络模型RiceInstNet的平均精度和召回率分别由87.2%、89.7%提升到90.4%、93.7%,同时本网络模型更轻量,非常适合集成到移动终端或嵌入式设备中。     

基于深度学习的大米垩白分割算法研究

大米质量安全关系到人们的生命健康,而含有垩白的大米因为缺少有助于人体代谢的成份,营养价值低,如何准确快速地检测出大米中的垩白信息就显得尤为重要。传统的基于机器视觉的大米外观检测由于光照条件,米粒上的划痕,以及胚芽部分的干扰,垩白度的检测精度会受到一定的影响。近年来,基于人工智能的图像分割技术有了很快速的发展,本文提出了一个轻量级的语义分割网络IMUN,该网络由非对称型的编码与解码结构组成。编码结构基于改进的MobileNetV2,使用深度可分离空洞卷积,扩大感受野的同时,能获取更多特征信息。解码结构基于UNet的解码结构,将上采样过程中恢复的特征,与同层编码结构进行特征连接,有助于保留更多细节信息。该网络结构可以实现对大米上的垩白区域的像素级分割,继而可以获取大米的垩白粒率和垩白度。实验结果表明,大米上的垩白区域的分割准确率可达到94.11%,在像素精度和交并比等方面优于FCN及大部分近年来新提出的网络。同时本网络结构参数少,网络模型小,非常适合于集成到嵌入式可移动的检测设备中。     

聚羟基丁酸己酸酯／聚乙二醇共混膜的制备与性能研究

采用溶液浇铸法制备了聚羟基丁酸己酸酯/聚乙二醇(PHBHHx/PEG)共混膜,用DSC和POM研究了其热性能与结晶行为,并测量了其静态水接触角.结果表明,PHBHHx与PEG间存在较强的相互作用.在第二次升温过程中,个别共混比例的PHBHHx在PEG的诱导下可以发生一定程度的结晶,PEG起成核剂的作用.当PEG质量分数为40%时,PHBHHx亲水性能有所改善.PEG的加入对PHBHHx的球晶形态有影响,一定量PEG的加入可以加快PHBH-Hx的结晶速度.     

高温、高湿条件下模拟仓储小麦品质与微生物群落结构的变化

研究小麦从入库储藏到发现菌丝体过程中,其品质和微生物群落结构的变化趋势。以天津市实仓储藏的硬质白小麦籽粒为研究对象,以三角瓶为储藏容器,分别在30 ℃、60%RH,40 ℃、80%RH条件下对小麦进行模拟仓储,储藏时间为0~120 d。通过监测小麦籽粒的水分、色差、蛋白质、脂肪、淀粉、脂肪酸等品质指标变化,以及霉菌总数、高通量测序结果评估模拟粮库中小麦在不同储藏阶段的品质与真菌群落结构变化。结果表明,在30 ℃、60%RH条件下,储藏120 d内,小麦品质呈缓慢下降趋势,80~120 d曲霉属相对丰度迅速增加。在40 ℃、80%RH条件下,小麦品质劣变更快,在60 d时曲霉属相对丰度达100%,小麦产生可见菌丝体。研究表明随着储藏温度与相对湿度的升高,小麦品质变化速度明显加快,菌丝体产生速度加快。     

基于激发态分子内质子转移机理的荧光分析法测定茶叶中的铜含量

基于激发态分子内质子转移机理,合成荧光猝灭型铜离子荧光探针(CFP)。通过优化铜离子的检测条件,构建一种简单、快速、灵敏的荧光分析法检测茶叶中的铜含量。试验结果显示:在p H 7.0的4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液中,铜离子质量浓度C在0.1~0.9μg/m L范围与CFP 500 nm处的相对荧光强度△F呈良好的线性关系,线性回归方程△F=641.9524C-65.3323,相关系数R2=0.9869,方法检出限为0.04μg/m L。该方法应用于实际茶叶样品中铜离子的快速测定,相对标准偏差小于4.5%,回收率在94%~106%之间,结果令人满意。     

大蒜多糖对面制品介观形态、游离巯基及品质的影响

该文旨在研究大蒜低聚糖对面制品介观形态、游离巯基及品质的影响。以独头蒜、多瓣蒜、紫皮蒜为原料,采用水提醇沉法,制备 3种大蒜多糖（SGSOS、HGSOS、PGSOS）;通过扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）和化学分析方法探究大蒜多糖对面制品介观形态和游离巯基含量的影响;采用拉伸仪、色差仪等仪器分析方法,结合蒸煮分析和感官评价方法研究大蒜多糖对面制品品质的影响。结果表明,大蒜多糖可以显著影响面团中游离巯基的含量,其中,添加5%的SGSOS可使面团的游离巯基含量降至最低（20.74 μmol/g,P＜0.05）;此外,大蒜多糖可使面团表观完整性改善,增加内部气孔数,显著提升面条延伸性和感官评分（P＜0.05）,显著降低面条的干物质损失率和吸水率（P＜0.05）。