农田环境和植物生长状态
时间:2024-04-22
涉川
最近,为了提高农业生产,已经开发了各种可以测量田间环境和植物生长信息的系统。一种利用目前的低成本单板微机测量田间环境和植物生长信息的系统。现场环境信息测量系统由数据汇聚/传输设备、温湿度传感器、照度传感器(太阳能电池供电)组成。温湿度传感器采用干电池,避免因辐射热导致传感器本体温度升高而导致测量错误。
另一方面,照度传感器中安装了一个小型太阳能电池(假设可以在几天不充电的情况下运行),从而实现独立测量。传感器测量的数据每隔5分钟(时间间隔可任意调整)无线传输到数据聚合/传输设备,然后通过3G线路传输并保存到云端服务器可以通过电脑、智能手机等随时查看收集的信息。
测量植物生长信息
计算机视觉技术用于测量植物生长信息。作者开发的植物生长信息测量系统由图像测量设备、摄像头(用于检查植物颜色信息)、红外摄像头和红外LED灯组成。在实验中,光流处理用于根据定期从正上方拍摄的红外图像来确定温室中单个番茄植株的瞬时运动(运动量)。显示了光流处理的概述以及单个番茄植株的平均运动量随时间的变化(运动量代表运动矢量的大小,平均运动量是番茄植株的平均运动量)整个工厂)。
光流处理中,假设t时刻A点附近的一组像素在t+δt时刻移动到A'点附近,计算目标物体在两个时刻之间的运动矢量。番茄植株的平均运动量往往白天小、夜间大,表现出明显的昼夜节律(大约以24小时为周期波动的生理现象)。此外,虽然本文中未示出,但我们已经确认,通过将环境信息估计的蒸散量与平均移动量进行比较,可以评估单个植物内水分胁迫的增加和减少,这可能导致叶子枯萎。 植物的生长会根据环境和营养状况而变化,因此未来我们计划在不同的环境条件下进行各种栽培实验,研究植物的环境响应特征。
图像信息还用于测量植物高度、开花、果实成熟程度、叶子颜色和面积等各种特征,预计未来其用途将继续扩大。确实,很多农民认为没有必要测量田间环境和植物,因为他们不断地检查田地。然而,通过测量、积累和将这些信息可视化为数值,它就成为考虑自己农业生产技术下一步的机会。此外,减少田间巡逻等农活也有助于降低成本。市场上已经有各种设备。如果您是有兴趣的农民,为什么不考虑引进呢?