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基于通道非降维与空间协调注意力的改进YOLOv8养殖鱼群检测
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摘要:
为解决真实养殖环境中因鱼群模糊、遮挡造成的鱼类目标检测困难等问题,采用基于通道非降维与空间协调注意力ECAM(efficient coordination attention module)的改进YOLOv8养殖鱼群检测方法YOLOv8-Head-ECAM以提高检测精度。首先在FPN(feature pyramid network)中增加大尺寸检测头,更好地捕捉水下鱼类个体的细节信息,以加强对鱼群特征的提取能力,然后使用ECAM注意力机制减少模糊背景的干扰,聚焦鱼类个体的关键特征,以加强对模糊鱼群的识别能力,并设计了消融试验和模型对比试验以验证算法的有效性。结果表明:相比于YOLOv8,YOLOv8-Head-ECAM模型的准确率、召回率和平均精度均值分别提高了2.3%、1.7%和1.6%;与目前检测准确率较高的养殖鱼群检测模型KAYOLO、DCM-ATM-YOLOv5、SK-YOLOv5和ESB-YOLO相比,平均精度均值分别提高了0.7%、1.0%、2.4%和2.0%。研究表明,本文中提出的YOLOv8-Head-ECAM模型能够较好地适应水下鱼群模糊、遮挡的情况,提高了鱼群检测的有效性。
二倍体泥鳅与大鳞副泥鳅及杂交F1精子结构与活力
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摘要:
二倍体泥鳅与大鳞副泥鳅杂交能够顺利获得杂交后代,其正反交核型都为(2n=49),但杂交后代精巢表现出明显的发育迟缓现象,杂交泥鳅自交与回交实验表明,其雄性不可育。为了解二倍体泥鳅和大鳞副泥鳅杂交F1雄性不育的原因,实验通过计算机辅助精子活力分析系统(CASA)、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、流式细胞技术分别对二倍体泥鳅(DD)、大鳞副泥鳅(PP)、其正反杂交F1(DP)和(PD) 4种泥鳅精子的形态结构与活力进行了分析。结果显示,激活30 s时,DD和PP的精子运动率分别为76.50%±0.70%和75.17%±8.60%,极显著高于DP (3.65%±1.75%)和PD (2.68%±0.63%),且杂交泥鳅的精子的平均运动速度(VAP)、平均曲线速度(VCL)、平均直线运动速度(VSL)等运动参数也极显著低于DD和PP,说明杂交泥鳅精子的活力极其低下。应用流式细胞技术对4种泥鳅精巢内细胞进行倍性鉴定,发现DD和PP精巢内大多为1N精子,而DP和PD精巢内除了正常单倍体精子外,还有大量的2N和4N以及少量的8N细胞。通过扫描电镜和透射电镜发现,DD与PP精巢内精子细胞致密、结构完整、大小均匀,其全长分别为(33.71±2.12)和(34.28±1.83)μm。而DP和PD精巢内的精子其头长显著高于DD和PP的精子,其尾长、中片长和全长皆显著低于DD和PP的精子。研究表明,杂交泥鳅的精子与正常精子相比,在精子形态和内部DNA含量方面表现出明显多态性。这可能是造成杂交泥鳅雄性不育的原因。杂交泥鳅中出现了大量的异常精子,如多尾精子、双核精子以及大头精子,根据测量,其头部大小也表现出明显的多态性,根据头部体积大小测量估算其倍性,其中有正常的精子即单倍体精子,同时有二倍体精子、四倍体精子、八倍体精子甚至更高倍性的精子。这些杂交泥鳅的异常精子为其精子活力低下以及雄性不育提供了重要证据。
进径比对矩形圆弧角养殖池水动力特性影响
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摘要:
为研究单管入流模式下,进径比(参数C/B,C为射流孔位置到养殖池壁的水平距离,B为养殖池短边边长)对单通道矩形圆弧角养殖池系统水动力特性的影响,实验运用计算流体动力学仿真技术构建单通道矩形圆弧角养殖池三维数值计算模型,应用平均流速、阻力系数和速度分布均匀系数等流体动力学特征量分析养殖池内(尤其是池底)的流场形态,并修正能量有效利用系数以评估养殖池系统的能量有效利用率。结果显示,将进径比参数C/B从0.00增大到0.05可有效改善养殖池内流场特性,进径比参数C/B设置在0.02~0.04之间有利于单通道矩形圆弧角养殖池系统获得最佳的流场条件。研究表明,进径比参数的较小优化可显著提高养殖池内平均流速与能量有效利用率,利于形成均匀稳定的流场。
基于物联网技术的智慧农业发展模式研究
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