导读:本文包含了作物可视化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:RGB和NIR图像,图像处理,图像匹配对齐,植被指数空间分布
作物可视化论文文献综述
孙红,邢子正,张智勇,马旭颖,龙耀威[1]（2019）在《基于RGB-NIR图像匹配的作物光谱指数特征可视化分析》一文中研究指出归一化植被指数(NDVI)基于可见光的红色波段(630～680 nm)和近红外区(780～1 100 nm)的反射光谱进行计算,被认为是作物营养与长势诊断的重要指标。为了低成本、快速、无损的检测作物叶绿素含量,计算植株的NDVI并呈现作物的NDVI分布情况,并通过不同角度图像的分析,监测作物营养分布与动态。利用可见光和近红外波段双目成像技术获取图像,在讨论可见光(RGB)和近红外(NIR)图像的匹配算法的基础上,经图像分割与光照影响校正后,针对不同测试角度建立了作物植被指数空间分布图,并对其空间分布特征与影响因素进行了可视化分析。试验利用可见光和近红外双目相机对51株玉米植株,分别在90°, 54°和35°视角下同步采集RGB和NIR图像。对RGB和NIR图像分别进行高斯滤波和拉普拉斯算子增强预处理后,选取了SURF, SIFT和ORB共3种图像匹配算法,并首先利用其进行RGB-NIR图像匹配对齐,以匹配时间(Time),峰值信噪比(PSNR),信息熵(MI)和结构相似性(SSIM)4个参数作为匹配性能评价指标,分别从时间、准确性、稳定性叁个方面综合确定最优匹配方法。其次,研究玉米植株的分割方法包括超绿算法(ExG)和最大类间方差算法(OTSU),分别实现图像中作物和背景的分离,提取分割后的RGB图像R(Red), G(Green), B(Blue)分量和NIR图像分量。基于HSI颜色模型,提取I分量讨论了光照对图像的影响,并利用多灰度级标准板建立了植株光谱反射率校正线性公式。然后,利用R(Red)和NIR图像分量计算图像中每个像素的NDVI值,绘制作物植被指数的空间分布图,从而对比分析了不同拍摄角度下光谱植被指数的分布特征。通过不同角度图像的NDVI分布情况,展示监测作物植株不同位置的叶绿素分布情况。结果显示, RGB-NIR图像匹配时间SIFT(1.865 s)>SURF(1.412 s)>ORB(1.121 s),匹配准确性上SURF≈SIFT>ORB,匹配稳定性上SURF>SIFT>ORB,综合比较选取SURF为最优匹配算法。采用4灰度级标准板对R, G, B, NIR分量校正模型的R~2分别为0.78, 0.76, 0.74, 0.77。90°和35°视角分别展现了作物叶和茎的NDVI植被指数分布情况,可为分析和监测作物的营养分布提供技术支持。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年11期）
王瑞[2]（2019）在《快速核酸扩增及可视化策略用于食源性致病菌和转基因作物检测》一文中研究指出核酸扩增检测技术通过对模板分子进行百万倍扩增来实现对核酸的高灵敏检测,在食品安全检测领域发挥着重要作用。但目前的核酸扩增检测技术主要局限于实验室应用,不适用于现场快速检测。本课题以食源性致病菌和转基因作物为研究对象,从核酸提取、核酸扩增和核酸检测叁个方面展开研究,开发了快速、简便、可视化的检测方法用于食品安全快速检测,并且开发了可视化的DNA分子计数方法对样本中的模板分子进行计数。主要研究内容及结果如下:(1)本课题采用环介导恒温扩增和基于磷酸根的可视化检测方法对加标对虾样本中的副溶血性弧菌进行快速检测。首先,采用棉签擦拭加标对虾样本进行取样;然后,采用NaOH溶液对获得的样本进行快速细胞裂解,并将细胞裂解液稀释10倍后直接作为模板进行LAMP扩增;最后采用磷酸根比色法对扩增结果进行可视化检测。结果显示,该可视化检测方法对纯培养的副溶血性弧菌的检测限为2.63×10~3 CFU/mL,对加标对虾样本中的副溶血性弧菌的检测限为3.00×10~3 CFU/g。采用传统菌落培养计数法做为标准对照,对151个对虾样本进行可视化检测。结果显示可视化检测方法对加标对虾样本的阳性检出率为94.7%(143/151),检测特异性和灵敏度分别为100%(65/65)和90.7%(78/86)。该方法可在1小时内完成从样本获取到结果输出的整个过程,避免了取样过程中的样本交叉污染问题,仅需一个简单的热块即可完成检测,在食源性致病菌的快速检测中展现出巨大应用潜力。(2)为了进一步缩短检测时间,本课题探究了一种交叉引物恒温扩增的加速剂——普鲁兰多糖。结果显示,1%(w/v)工作浓度的普鲁兰多糖对CPA扩增的加速作用最为明显,可使CPA扩增提速7 min左右,使扩增到达阈值的时间缩短叁分之一。将普鲁兰多糖作为CPA扩增的加速剂并采用试纸条对扩增产物进行检测,可在20 min内完成对转基因大米DNA的检测。为了避免试纸条检测中由开盖操作引发的扩增子气溶胶污染问题,本课题开发了叁种类型的密闭性、便携式、防污染试纸条装置。在核酸扩增完成后,通过简单的摇动或按压操作使反应液与试纸条接触,从而完成试纸条对扩增产物的检测。将普鲁兰多糖作为CPA扩增的加速剂并与试纸条终点检测相结合,可实现对样本的快速、高灵敏、特异性检测。开发的试纸条防污染装置使核酸扩增和检测在密闭空间内进行,从源头上避免了扩增子交叉污染问题。(3)为了进一步缩短检测时间和减少对仪器的使用,本课题开发了一种简便、快速、可视化的检测方法用于现场筛选GTS 40-3-2转基因大豆。该方法以非纯化的DNA为模板,采用体温孵育的方式进行重组酶聚合酶扩增。扩增完成后向扩增产物中加入SYBR Green I染料并对检测结果进行肉眼观察。该方法无需加热设备,仅需一个迷你紫外手电筒即可完成检测,并且从样本获取到结果输出的整个过程可在10 min内完成。该方法具有很高的检测灵敏度和特异性,并且对不同长度的引物(22~30 bp)、非纯化的DNA模板和不同的反应温度(30~40°C)展现出强健的鲁棒性。20名志愿者在不同环境温度下采用该方法对GTS40-3-2转基因大豆进行了筛选,结果显示阳性样本的检出率为100%。该体温触发的RPA扩增及可视化检测方法耗时短、灵敏度高、鲁棒性强、无需加热设备即可实现,适用于对转基因作物的现场快速筛查。(4)为了实现对DNA模板的快速计数,本课题开发了一种简便的方法,无需任何DNA分子预修饰或预分离过程,可在几分钟内通过读取扩增子荧光簇的个数得到样本中DNA分子的数目。该方法基于细柔性塑料管的快速热传导效应及扩增子在细柔性塑料管内极弱的对流和扩散效应。通过采用自主设计的自动化PCR装置将含有扩增样本的细柔性塑料管在两个不同温度的水浴间穿梭,可在5 min内完成快速PCR扩增。扩增子与预先加入体系的荧光染料结合,在紫外灯照射下呈现出明亮的荧光簇。通过用肉眼观察计数扩增子荧光簇的个数可得到每个样本中初始加入的DNA分子数目。通过分析扩增子荧光簇在细柔性塑料管中的扩散过程,我们提出了快速PCR扩增过程中的DNA分子扩增-扩散模型。该可视化DNA计数方法直接、快速、易于实现,无需借助任何微流控设备和精密光学设备,为DNA分子快速计数提供了新方法,并且为单分子检测提供了新思路。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-18）
诸叶平,李世娟,李书钦[3]（2019）在《作物生长过程模拟模型与形态叁维可视化关键技术研究》一文中研究指出针对作物产量形成、品种适应性分析的数字化解析和可视化表达需求,以提高作物模拟模型的时效性、协同性和真实感为目标,结合物联网技术与作物模拟模型,进行了田间数据实时采集;应用多智能体技术进行了作物协同模拟方法研究与框架设计;开展了作物生长过程模拟模型及基于作物模型的形态叁维可视化关键技术研究,以小麦作物为例,进行了田间试验,阐述了小麦叁维形态模拟可视化系统的设计实现并进行了试验验证;构建了Logistic方程模拟小麦叶长、最大叶宽、叶片高度、株高等的生长变化,采用基于曲线、曲面的参数化建模方法和3D图形库OpenGL构造了小麦器官几何模型。结果表明小麦叶长、最大叶宽、叶片高度和株高模拟模型R2值在0.772～0.999之间,回归方程的F值在10.153～4359.236之间,且Sig.小于显着水平0.05,模型显着性较好,模型的拟合度较高。本研究将作物模拟模型结果和形态结构模型有效结合,实现了以小麦为代表的作物在不同管理措施条件下的生长过程形态叁维可视化表达,为作物生产数字化系统应用提供了更有效的途径,该技术体系与方法同样适用于玉米、水稻等作物。(本文来源于《智慧农业》期刊2019年01期）
张云[4]（2012）在《作物品种分子设计信息集成和可视化研究》一文中研究指出近十余年来,我国在分子标记育种、转基因育种、分子设计育种等领域取得了重要进展。但是由于生物信息数据量极其庞大,又缺乏必要的数据整合技术。育种工作者在利用资源信息时感到无从入手或者所得信息缺乏时效性。因此,将分子设计育种信息通过多种技术的集成和整合,研究为育种科研人员提供一个集成的、能及时方便地获取和处理作物品种分子设计信息的生物信息学综合分析平台是十分必要的。本文选取棉花生物信息作为研究出发点,探索构建棉花品种分子设计信息综合分析平台的方法和过程,用于指导棉花育种工作,为其他作物类似平台的构建提供借鉴。论文主要进行以下几方面的研究工作：第一,对国内外作物育种的发展现状进行分析,指出现有研究的不足,分析国内外相关领域发展现状,针对现有棉花生物信息数据库及应用分析系统,提出集成多种已有的研究成果和系统,进行数据和应用的集成,从而实现各系统之间的数据和知识共享,构建统一的作物品种分子设计信息综合分析平台。第二,分析已有的多种研究成果CCBD(棉花品种分子设计生物信息数据库)、棉花本体检索系统、 PubSearch文献检索系统、Entrez查询系统和基于大规模EST序列的SNP发掘系统的结构特征,结合相关理论技术,确定论文的研究思路和研究路线；根据对多种棉花信息系统特征的比较分析,将本体论集成于生物信息应用平台,实现本体库和知识库的数据共享,探索异构信息集成过程,构建基于本体的信息集成框架；通过数据库互操作以及基于GO的数据映射,实现知识库和本体库的语义统一。第叁,根据论文研究的技术路线,构建基于本体的棉花生物信息系统应用集成平台,确定多系统应用集成的方法和过程；以SNP发掘系统为例,探索在基于本体的棉花生物信息系统应用集成平台上,通过基于WebServices的服务扩展,实现系统集成的过程和方法。第四,探讨可视化技术在基因图谱、本体和SNP发掘方面的应用和实现。研究了使用CMap实现基因图谱的技术,对本体可视化相关技术进行探索,实现本体图的可视化环境,研究多倍体SNP位点标记技术,实现标记SNP位点的图谱服务。论文利用本体论,构建生物分子设计信息与本体的联系,将已有的棉花品种分子设计信息的所有平台、系统和服务集成为一个作物品种分子设计信息综合分析平台。该平台将各个独立的信息系统整合成一个整体,产生了集成效应,提高了已有资源的利用效率,对棉花育种工作人员有一定的帮助作用。最后,笔者对研究中存在的问题与不足之处,提出了改进措施并指出了后续研究方向,对今后的研究具有一定的实践意义和参考价值。(本文来源于《南京农业大学》期刊2012-04-01）
尹京川,马孝义,孙永胜,胡杰华,王峥[5]（2012）在《基于BP神经网络与GIS可视化的作物需水量预测》一文中研究指出作物需水量是农田水利工程规划、设计与灌溉用水管理的重要参数。基于BP神经网络与GIS可视化作物需水量预测,以河南省冬小麦的作物需水量为例,利用实测站点的地理坐标以及高程,通过BP神经网络对分析数据进行加密插值,并采用GIS里的协克里金法结合高程作为一个协变量进行作物需水量的空间插值,实现GIS可视化,从而得到准确度较高的作物需水量空间分布图。结果表明,该方法对于河南省冬小麦作物需水量预测具有较好的预测精度,方法有一定的参考价值。(本文来源于《中国农村水利水电》期刊2012年02期）
孙玉莲[6]（2011）在《基于OpenGL的作物地下组织可视化模拟》一文中研究指出对作物地下组织在特定参数下的构型进行动态模拟与仿真是数字农业研究的热点之一。本研究以花生作物为模拟对象,以土壤压实为物理参数,在提出花生根系形态可视化技术框架基础上,首先研究了花生根系和果实的叁维几何建模技术,构建了基于作物地下组织形态特征参数的几何模型,包括根系、果实和果实梗的几何模型。用圆柱体模拟根系和果实梗,并采用组合单器官的方式构建果实模型:用椭圆和NURBS曲面分别模拟花生果实和其表面花纹,然后基于OpenGL图形平台绘制在不同土壤压实下花生地下组织的叁维形态,并提出了颜色渲染、纹理映射、光照处理等真实感图形显示技术,最后通过耦合花生地下组织模型以及各器官间的相互关系,实现了以花生为对象的在不同土壤压实下作物地下组织的可视化模拟。为作物地下组织形态结构的动态模拟与仿真提供了新的思路与手段。(本文来源于《中国农业工程学会2011年学术年会（CSAE 2011）论文摘要集》期刊2011-10-22）
伍艳莲,汤亮,曹卫星,朱艳[7]（2011）在《作物可视化中的碰撞检测及响应研究》一文中研究指出将碰撞检测与响应技术引入作物可视化生长模拟,针对以NURBS曲面表示的作物叶片,提出了一种基于曲面分割技术及混合层次包围盒实现作物叶片间碰撞检测的方法。首先采用节点插入技术分割叶片曲面,然后为分割后的叶片曲面建立轴向包围盒(AABB)与固定方向凸包(FDH)的混合层次包围盒树:根节点采用AABB包围盒,以快速排除不可能相交的叶片;其它层节点采用FDH包围盒,以保证精确地判定距离较近的叶片间碰撞状态。在此基础上,根据作物叶片形态变化规律,提出了较合理、有效的冲突响应机制。实例分析表明,所建立的算法可有效地应用于作物叶片碰撞的模拟实现。(本文来源于《计算机科学》期刊2011年10期）
郭浩,戈振扬,葛勇,李明,李鹏[8]（2011）在《基于点云的作物地下变态根可视化模拟》一文中研究指出为研究作物地下变态根的可视化模拟,以肉质直根和块根为模拟对象,采用体着色叁维重建的方法获取变态根点云,提出并实现了去除变态根点云噪声、离群点和修补孔洞的预处理通道,并对预处理后的点云进行曲面重建,构建曲面模型,进而提取变态根的构型参数,最后对重建后的曲面模型进行可视化模拟。以胡萝卜和马铃薯为试验对象进行了可视化模拟,结果表明,去除变态根点云噪声、离群点和修补孔洞的预处理通道,能有效得到完整、均匀和光顺的点云模型,从曲面模型提取的体积误差小于10%,利用重建得到的曲面模型可平滑逼真的可视化变态根形态。该文研究为植物变态根构型模拟提供了一种新方法。(本文来源于《农业工程学报》期刊2011年06期）
张林月,席波[9]（2011）在《气象科技助力我市现代农业发展》一文中研究指出4月的鹤城大地，到处是一派勃勃生机的景象。13日，漫步在浚县王庄镇5万亩小麦高产创建示范区的大路上，在这一片片绿油油的麦田里，每隔几百米就可以看到一台农田监测器。“去年俺家的小麦玉米之所以能丰收，真是离不开气象信息服务。你看俺地里安装的监测器，能指导(本文来源于《鹤壁日报》期刊2011-04-19）
张卫东[10]（2009）在《山地作物植被叁维地形可视化技术的实现》一文中研究指出叁维地形可视化是目前众多领域的研究热点。以鹞落坪自然保护区的土地利用为例,介绍了基于ArcScene平台的叁维地形可视化的技术流程和叁维飞行的应用。(本文来源于《安徽农业科学》期刊2009年27期）
作物可视化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
核酸扩增检测技术通过对模板分子进行百万倍扩增来实现对核酸的高灵敏检测,在食品安全检测领域发挥着重要作用。但目前的核酸扩增检测技术主要局限于实验室应用,不适用于现场快速检测。本课题以食源性致病菌和转基因作物为研究对象,从核酸提取、核酸扩增和核酸检测叁个方面展开研究,开发了快速、简便、可视化的检测方法用于食品安全快速检测,并且开发了可视化的DNA分子计数方法对样本中的模板分子进行计数。主要研究内容及结果如下:(1)本课题采用环介导恒温扩增和基于磷酸根的可视化检测方法对加标对虾样本中的副溶血性弧菌进行快速检测。首先,采用棉签擦拭加标对虾样本进行取样;然后,采用NaOH溶液对获得的样本进行快速细胞裂解,并将细胞裂解液稀释10倍后直接作为模板进行LAMP扩增;最后采用磷酸根比色法对扩增结果进行可视化检测。结果显示,该可视化检测方法对纯培养的副溶血性弧菌的检测限为2.63×10~3 CFU/mL,对加标对虾样本中的副溶血性弧菌的检测限为3.00×10~3 CFU/g。采用传统菌落培养计数法做为标准对照,对151个对虾样本进行可视化检测。结果显示可视化检测方法对加标对虾样本的阳性检出率为94.7%(143/151),检测特异性和灵敏度分别为100%(65/65)和90.7%(78/86)。该方法可在1小时内完成从样本获取到结果输出的整个过程,避免了取样过程中的样本交叉污染问题,仅需一个简单的热块即可完成检测,在食源性致病菌的快速检测中展现出巨大应用潜力。(2)为了进一步缩短检测时间,本课题探究了一种交叉引物恒温扩增的加速剂——普鲁兰多糖。结果显示,1%(w/v)工作浓度的普鲁兰多糖对CPA扩增的加速作用最为明显,可使CPA扩增提速7 min左右,使扩增到达阈值的时间缩短叁分之一。将普鲁兰多糖作为CPA扩增的加速剂并采用试纸条对扩增产物进行检测,可在20 min内完成对转基因大米DNA的检测。为了避免试纸条检测中由开盖操作引发的扩增子气溶胶污染问题,本课题开发了叁种类型的密闭性、便携式、防污染试纸条装置。在核酸扩增完成后,通过简单的摇动或按压操作使反应液与试纸条接触,从而完成试纸条对扩增产物的检测。将普鲁兰多糖作为CPA扩增的加速剂并与试纸条终点检测相结合,可实现对样本的快速、高灵敏、特异性检测。开发的试纸条防污染装置使核酸扩增和检测在密闭空间内进行,从源头上避免了扩增子交叉污染问题。(3)为了进一步缩短检测时间和减少对仪器的使用,本课题开发了一种简便、快速、可视化的检测方法用于现场筛选GTS 40-3-2转基因大豆。该方法以非纯化的DNA为模板,采用体温孵育的方式进行重组酶聚合酶扩增。扩增完成后向扩增产物中加入SYBR Green I染料并对检测结果进行肉眼观察。该方法无需加热设备,仅需一个迷你紫外手电筒即可完成检测,并且从样本获取到结果输出的整个过程可在10 min内完成。该方法具有很高的检测灵敏度和特异性,并且对不同长度的引物(22~30 bp)、非纯化的DNA模板和不同的反应温度(30~40°C)展现出强健的鲁棒性。20名志愿者在不同环境温度下采用该方法对GTS40-3-2转基因大豆进行了筛选,结果显示阳性样本的检出率为100%。该体温触发的RPA扩增及可视化检测方法耗时短、灵敏度高、鲁棒性强、无需加热设备即可实现,适用于对转基因作物的现场快速筛查。(4)为了实现对DNA模板的快速计数,本课题开发了一种简便的方法,无需任何DNA分子预修饰或预分离过程,可在几分钟内通过读取扩增子荧光簇的个数得到样本中DNA分子的数目。该方法基于细柔性塑料管的快速热传导效应及扩增子在细柔性塑料管内极弱的对流和扩散效应。通过采用自主设计的自动化PCR装置将含有扩增样本的细柔性塑料管在两个不同温度的水浴间穿梭,可在5 min内完成快速PCR扩增。扩增子与预先加入体系的荧光染料结合,在紫外灯照射下呈现出明亮的荧光簇。通过用肉眼观察计数扩增子荧光簇的个数可得到每个样本中初始加入的DNA分子数目。通过分析扩增子荧光簇在细柔性塑料管中的扩散过程,我们提出了快速PCR扩增过程中的DNA分子扩增-扩散模型。该可视化DNA计数方法直接、快速、易于实现,无需借助任何微流控设备和精密光学设备,为DNA分子快速计数提供了新方法,并且为单分子检测提供了新思路。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
作物可视化论文参考文献
[1].孙红,邢子正,张智勇,马旭颖,龙耀威.基于RGB-NIR图像匹配的作物光谱指数特征可视化分析[J].光谱学与光谱分析.2019
[2].王瑞.快速核酸扩增及可视化策略用于食源性致病菌和转基因作物检测[D].浙江大学.2019
[3].诸叶平,李世娟,李书钦.作物生长过程模拟模型与形态叁维可视化关键技术研究[J].智慧农业.2019
[4].张云.作物品种分子设计信息集成和可视化研究[D].南京农业大学.2012
[5].尹京川,马孝义,孙永胜,胡杰华,王峥.基于BP神经网络与GIS可视化的作物需水量预测[J].中国农村水利水电.2012
[6].孙玉莲.基于OpenGL的作物地下组织可视化模拟[C].中国农业工程学会2011年学术年会（CSAE2011）论文摘要集.2011
[7].伍艳莲,汤亮,曹卫星,朱艳.作物可视化中的碰撞检测及响应研究[J].计算机科学.2011
[8].郭浩,戈振扬,葛勇,李明,李鹏.基于点云的作物地下变态根可视化模拟[J].农业工程学报.2011
[9].张林月,席波.气象科技助力我市现代农业发展[N].鹤壁日报.2011
[10].张卫东.山地作物植被叁维地形可视化技术的实现[J].安徽农业科学.2009