近日，理學(xué)院物理暨電子系張祥雪教授指導(dǎo)本科生陳思宇等在農(nóng)林科學(xué)類(lèi)top期刊《Computers And Electronics In Agriculture》（中科院2023分區(qū)大類(lèi)一區(qū)，影響因子：8.3）上發(fā)表研究論文“Soft X-ray image recognition and classiffcation of maize seed cracks based on image enhancement and optimized YOLOv8 model”。理學(xué)院電子20級(jí)陳思宇、李宜軒，電子21級(jí)張屹東，生物學(xué)院生物20級(jí)楊一凡等4位本科同學(xué)參與此項(xiàng)工作，論文通訊作者為張祥雪教授。
玉米作為重要的糧食作物和飼料作物，從收獲到播種的各個(gè)環(huán)節(jié)，易出現(xiàn)不同程度損傷，導(dǎo)致玉米種子內(nèi)部的胚乳產(chǎn)生裂紋，其隱性損傷嚴(yán)重影響玉米的發(fā)芽、出苗等，故實(shí)現(xiàn)玉米種子內(nèi)部應(yīng)力裂紋的精準(zhǔn)、快速檢測(cè)，對(duì)于提高種植效益和種子品質(zhì)有著重要作用。當(dāng)前研究的玉米種子內(nèi)部裂紋檢測(cè)主要基于光學(xué)成像，但是由于植物細(xì)胞壁的存在，導(dǎo)致植物細(xì)胞透光性不足，光源散射會(huì)影響特征提取過(guò)程，影響玉米種子檢測(cè)的泛化性。該項(xiàng)目將軟X光成像技術(shù)替代可見(jiàn)光成像應(yīng)用于種子內(nèi)部缺陷檢測(cè)，基于軟X射線設(shè)計(jì)了一種結(jié)合深度學(xué)習(xí)和小波閾值去噪、標(biāo)準(zhǔn)化、雙邊濾波和拉普拉斯銳化等圖像增強(qiáng)的非侵入式成像方法，解決了玉米種子透光性不強(qiáng)、種子裂紋難以定位、算法泛化性差等問(wèn)題。項(xiàng)目使用改進(jìn)多種圖形模型對(duì)種子圖像進(jìn)行識(shí)別訓(xùn)練，其中經(jīng)項(xiàng)目組改進(jìn)的YOLOv8 s模型和圖像增強(qiáng)方法，在平均識(shí)別準(zhǔn)確率和平均單幀圖片檢測(cè)時(shí)間的優(yōu)化上取得了顯著進(jìn)展。
該論文受到大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目“基于軟X射線透射和圖像識(shí)別的玉米種子損傷自動(dòng)檢測(cè)裝置”支持，依托項(xiàng)目申請(qǐng)的兩項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利也已經(jīng)通過(guò)初審并公開(kāi)發(fā)布，目前項(xiàng)目已結(jié)題并獲評(píng)優(yōu)秀。
近年來(lái)，理學(xué)院高度重視學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研綜合素養(yǎng)培養(yǎng)，大力支持大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目研究、鼓勵(lì)跨學(xué)院進(jìn)行科研協(xié)作，并取得了顯著進(jìn)展。理學(xué)院將進(jìn)一步完善學(xué)生綜合科研能力培養(yǎng)機(jī)制、拓寬人才培養(yǎng)途徑，推進(jìn)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量提升。
