探讨计算机视觉技术在农业机械中的应用

[分类号]TP399

随着计算机技术以及图像处理技术的快速发展,计算机视觉技术作为一种新兴的技术,其被广泛应用在军事。医学。工业以及农业等领域[1]。一般而言,计算机及视觉技术应用在农业的生产前。生产中以及生产后等各个环节,其主要就论文网是鉴别植物种类,分级和检测农产品的品质。计算机视觉相较于人类视觉而言,其具有更多的优点,能够有效提高农业的生产率,实现农业生产与管理的智能化和自动化,促进农业的可持续发展。

一。计算机视觉技术概述

计算机视觉主要是指利用计算机来对图像进行分析,从而控制某种动作或者获取某描述景物的数据,是人工智能与模式识别的重要领域。计算机视觉兴起于20世纪70年代,其涉及的学科范围较为广泛,包括视觉学。CCD技术。自动化。人工智能。模式识别。数字图像处理以及计算机等。就目前而言,计算机视觉技术主要以图像处理技术为核心,是通过计算机视觉模拟人眼,并利用光谱对作物进行近距离拍摄,运用数字图像处理以及人工智能等技术,对图像信息进行分析和研究。计算机视觉技术主要步骤包括采集图像。分割图像。预处理。特征提取。处理和分析提取的特征等[2]。

二。农业机械中计算机视觉技术的应用分析

一般而言,农业机械中计算机视觉技术的应用,主要表现在以下三个方面:一是田间作业机械中的应用;二是农产品加工机械中的应用;三是农产品分选机械中的应用。

(一)田间作业机械中的应用

在田间作业机械中,计算机视觉技术的应用较晚。近年来,由于环境保护政策的提出,在农田作业的播种。植保以及施肥机械中的应用越来越广泛。在田间作业的过程中应用计算机视觉技术时,主要应用在苗木嫁接。田间锄草。农药喷洒。施肥以及播种等方面[3]。为了有效识别杂草,对除草剂进行精确喷洒,相关研究人员分析了美国中西部地区常见的大豆。玉米以及杂草二值图像的形态学特征,发现植物长出后14～23天内能够有效区别双子叶和单子叶的效果,准确率最高达到90百分号。在1998年开发出Detectspary除草剂喷洒器,其能够有效识别杂草,在休耕季节时,其相较于播撒而言,能够减少19百分号～60百分号的除草剂用量。在农业生产中,农药的粗放式喷洒是污染严重,效率低下的环节,为了有效改变这种现状,GilerD。K。等研制出能够精量喷雾成行作物的装置。该系统主要是利用机器视觉导向系统,使喷头能够与每行作物上方进行对准,并结合作物的宽度,对喷头进行自动调节,确保作物的宽度与雾滴分布宽度具有一致性,从而有效节省农药。一般而言,该系统能够促使药量减少66百分号,提高雾滴沉降效率和施药效率,减少农药对环境产生的影响。

(二)农产品加工机械中的应用

随着信息技术以及计算机技术的快速发展,计算机视觉技术被广泛应用在农产品加工的自动化中。如JiaP等提出了图像处理算法,该算法主要是以鲇鱼水平方向与主轴的形心位置和夹角为依据,检测鲇鱼的方位以及背鳍。腹鳍。头。尾的位置,从而确定最佳的下刀位置。此外,的黄星奕等人在研究胚芽米的生产过程时,在不经过染色的情况下,对胚芽米的颜色特性等进行分析,得出胚芽米颜色特征的参数为饱和度S。同时利用计算机视觉系统,自动无损检测胚芽精米的留胚率,其结果与人工评定的结果大体一致。

(三)农产品分选机械中的应用

在分级和鉴定农产品的品质时,可以利用计算机视觉技术对其进行无损检测。一般计算机视觉技术不需对测定对象进行接触,可以直接利用农产品的表面图像,分级和评估其质量,其具有标准统一。识别率高一级效率高等优势。计算机视觉技术在检测农产品时,主要集中在谷物。蔬菜以及水果等方面。ChtiouiY等人提出了结合Roughsets理论,利用计算机视觉技术对蚕豆品质的方法进行评价。该理论通过不同的离散方法对石头。异类蚕豆。过小。破损以及合格等进行有效区分,并利用影色图像,对其特征参数进行分类,最终分类的结果相比于统计分类结果,两者具有较好的一致性。

结束语:

随着信息技术以及计算机技术的快速发展,计算机视觉技术在农业机械中的应用越来越广泛,在很大程度上影响了传统的农业作业模式。由于计算机视觉技术还处于发展阶段,其在农业方面的应用还需进一步完善,如快速获取动态图像的信息。提取多频图像的特征等。因此必须要深入研究和探讨新的理论,提高计算机视觉技术的水平,提升其处理的速度,从而有效满足实时需求出,促进农业机械的智能化和自动化发展,实现农业的可持续发展。■

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