理论知识
机器视觉技术在农业领域的应用
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时间:2021-07-19 16:19:29

      机器视觉是通过视觉产品(即工业相机图像采集卡等)将被拍摄的目标转换成图像信号,并传送给专业图像处理系统,得到目标的形态信息,再将像素分布和亮度、颜色等信息转变成数字信号。随后图像处理系统对这些信号进行各种运算来提取目标特征,进而根据判别的结果来控制现场装备的动作。

      机器视觉是人工智能快速发展的一个重要分支,简单来说,机器视觉就是用传感器代替人眼来做检测和判断。机器视觉最基本的特点就是可以提高生产的灵活性和智能化程度。在一些不适于人工作业的危险工作环境或者人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉。同时,在大批量重复性工业生产过程中,机器视觉技术可以大大提高生产的效率和自动化程度。

      作为智能农业机器人的外部传感器,机器视觉是机器人作业装备的眼睛,是最大的信息源,具有感知信息丰富、采集信息完整等优势。以下是机器视觉技术在农业领域的三大应用:

      农业采摘机器人
      从农场的每棵树上摘水果耗时耗力,这也是水果采摘机器人可以发挥用处的地方。农业采摘机器人的最大特点之一是,当它被部署时,所需成本比人力成本要便宜得多。并且,这个系统是快速和高效的,它可在短短的2-3秒内拿起一个水果。


基于机器视觉的农业采摘机器人

图一:基于机器视觉的农业采摘机器人


      生态无人机
      目前无人机在农业领域中的应用越来越广泛, 无人机搭载复杂的相机系统,可对土壤地质进行监测研究;也可通过拍摄植物的高光谱影像,对其叶片进行含氮量分析;同时还可测量树上水果的含糖量;此外,还可进行农药喷洒工作等等。这种机器人有可能大大减少人力成本。

基于机器视觉的生态无人机

图二:基于机器视觉的生态无人机


     园艺机器人
     基于机器视觉的园艺机器人使用工业相机和3-D映射技术在工作过程中可为自己导航,同时在修剪时将杂草丛生的灌木与理想的最终形状进行比较。使用不同的切割工具,通过精确指出应切割的每种植物茎的精确部分来进行修剪。

基于机器视觉的园艺机器人

图三:基于机器视觉的园艺机器人

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