图像处理技术在精准农业系统中的应用研究

分类：论文范文 发表时间：2021-11-24 10:56

　　摘要：精准农业系统主要指通过定时、定时、定量实现整套现代化农业操作与管理的高科技农业应用系统，代表我国农业产业可以通过精准农业而实现可持续的发展方向。在精准农业系统的使用中，图像处理技术对于精准信息的获取有着重要的作用与意义。

　　关键词：图像处理技术；精准农业；应用研究

　　1精准农业系统的发展

　　精准农业是以信息技术为支撑，包括传感设备、机器人、全球定位系统、成像和数据分析技术等，依托不同地区存在特定的差别而打造的一种前所未有的农业系统，这种系统可以把信息技术与农业生产全方位的结合起来，可以精准定位、精准定时以及精准定量，是一种涵盖现代化的农业操作和农业相关管理的全面可靠系统，是可用于大田作物种植的综合集成的高科技农业应用系统。

　　2图像处理技术概述

　　早在上个世纪二十年代，就有关于图像处理相关技术的应用。英国人通过海底电缆把各种图像资料传送到大洋彼岸的美国纽约，在传输过程中利用图像处理的技术将所传图像的质量进行完善，然后对图像进行编码，进一步通过海底电缆进行传输，最后在某些特定的输出设备上进行输出，大大改善了图像传输能力，这在人类历史上可以称得上是一次跨越。正是因为这一技术的发明，才让图片传输时间从原来的一周足足缩短为只需要三个小时。

　　3图像处理技术在精准农业系统中的应用研究

　　3.1农作物长势信息自动监测

　　借助物联网农业智能测控系统，在农作物的生长过程中，使用实时图像与视频监控功能对其生长情况的精确自动地监测，借助图像处理技术对相关图像进行分析判断，能够尽快地判断出作物在生长过程中出现了一些缺水、缺肥等问题，从而让农作物的种植者及时进行防治。同时通过各种传感器采集各类信息，有效的对地面生态环境及多种气象要素（温度、湿度、风速、风向、气压、雨量、太阳辐射、蒸发、热通量、土壤温度、土壤湿度、CO2等）进行定时自动采集，计算，处理，显示，存储等，为农作物生长提供良好的环境。

　　3.2农作物病虫害图像识别

　　病虫害的爆发往往意味着农作物产量大幅度减少和质量下降,造成无法弥补的经济损失。传统的病虫害识别方法速度慢、主观性强、误判率高,不能满足农业生产的需要。农作物病虫害识别涉及基于图像处理的目标识别和检测技术，具有快速、精确、实时等特点,它不仅能够及时预防相关病虫害的爆发，而且还能够判别发生了什么病虫害的问题，从而帮助农作物种植户更好地防治病虫害。病虫害图像处理中的特征提取是关键步骤，这一步骤甚至可能对分类算法是否能够应用起到决定性的作用，而这一步骤的具体实施不仅与分类器的设计的效率有关，而且与分类的准确程度也有关。特征提取包含两个步骤，分别是特征描述和特征提取。前者是对于一些分割后的图像而言，提取当中的某些图像属性进行定量描术。而后者则是通过一些数学变换的方法来确定这些特征的子集以及相关空间的大小，从而有利于准确地识别目标，主要提取方法的特点是形态特征提取，颜色特征提取和纹理特征提取。

　　3.3农作物产品质量检测与鉴定

　　当各种农作物产品的图像被图像收集设备所获取后，利用相关数字图像处理技术对这些图像进行降噪、分割等操作，能够从这些图像中获取许多有价值的数据信息或者参数，然后根据这些信息参数与相关农作物的参数标准进行比较，从而能够对农作物的各种信息得到一个研判，进一步对农产品进行有效的评估或分级。与人工进行的农作物检验方式相比，这种方式不仅提高了效率，而且检验的更加准确，同时还具有标准统一的优点。所以在农产品质量检测中，应用图像处理相关技术至关重要，这些质量检测包括一些农产品包装是否缺损、农产品质量是否合格等。

　　4结束语

　　图像处理技术已广泛应用于在农业生产中，涉及农业生产的各个环节。在农业生产前期，可以使用图像处理技术对农作物种子进行精选和质量检测；在农业生产中期，用来进行农作物病虫害的监视、植物生长信息的监测、果蔬的检测等；在农业生产后期的应用包括水果分级、粮食无损检测等。图像处理技术的广泛应用可以提高生产效率、节约劳动力、提高农业自动化水平。但农业生产中使用图像处理技术还有着一定的不确定性，其中主要涉及到某地的天气与温度变化等，还有降水因素等影响。随着信息技术的不断提升，精准农业作为我国农业发展的有效路径，其将会得到进一步的发展。

　　参考文献

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　　杨颖，李冬睿

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