機(jī)器視覺在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

機(jī)器視覺在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用相對(duì)較少，但在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)、檢測(cè)、農(nóng)田病蟲草害控制、農(nóng)業(yè)自動(dòng)采摘系統(tǒng)、農(nóng)作物生長(zhǎng)過程檢測(cè)以及農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航等方面均有突破。雖然機(jī)器視覺技術(shù)具有在農(nóng)作物或農(nóng)產(chǎn)品等識(shí)別方面比人眼更客觀、更標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，但是由于農(nóng)田環(huán)境的復(fù)雜多變性以及非結(jié)構(gòu)化特性，使得機(jī)器視覺在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用還不成熟。

一、在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)及檢測(cè)中的應(yīng)用

對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量分級(jí)可以確定農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，提高農(nóng)產(chǎn)品的商品價(jià)值。而人工分選耗時(shí)耗力，且分選精度不高，運(yùn)用機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品圖像進(jìn)行處理，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)完成自動(dòng)分級(jí)，不僅能夠達(dá)到較好的分級(jí)和檢測(cè)效果，還具有較高的處理效率。

二、在農(nóng)田病蟲草害控制中的應(yīng)用

病蟲草害不僅會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物大量減產(chǎn)，在一定程度上會(huì)影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展為作物病害診斷、雜草識(shí)別提供了快捷、低廉和無損檢測(cè)的可能。由于作物病害本身具有多樣性以及特征的變化性特點(diǎn)，為機(jī)器視覺診斷病害帶來諸多困難。目前對(duì)于機(jī)器視覺進(jìn)行病蟲草害檢測(cè)的研究目前己取得一定成果，但大多研究還處于試驗(yàn)階段，實(shí)時(shí)檢測(cè)有待進(jìn)一步改善和提高。

三、在農(nóng)業(yè)自動(dòng)采摘系統(tǒng)中的應(yīng)用

果蔬采摘是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈中最耗時(shí)一耗力的一個(gè)環(huán)節(jié)，農(nóng)業(yè)機(jī)器人在解決勞動(dòng)力不足、降低采摘成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、保證果蔬適時(shí)采收等方面具有很大潛力。由于蔬果生長(zhǎng)位置和方向的隨機(jī)性，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，對(duì)視覺辨別能力要求高。目前的機(jī)器視覺定位蔬果己由最初的單目視覺發(fā)展到雙目視覺甚至多目視覺，以實(shí)現(xiàn)對(duì)蔬果在三維空間的精確定位。

四、在農(nóng)作物生長(zhǎng)過程檢測(cè)中的應(yīng)用

作物生長(zhǎng)信息主要是用來提供作物生長(zhǎng)狀況的相關(guān)信息，例如水分、溫度、營(yíng)養(yǎng)狀況等，能夠?yàn)楝F(xiàn)代化的精細(xì)農(nóng)業(yè)提供信息支持。機(jī)器視覺對(duì)作物生長(zhǎng)信息的檢測(cè)主要是及時(shí)一采集作物圖像，通過圖像處理提取作物營(yíng)養(yǎng)狀況信息，能夠?yàn)榕袛嘧魑锷L(zhǎng)狀況提供決策支持。但是作物生長(zhǎng)是一個(gè)較為復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過程，由于環(huán)境不穩(wěn)定，對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)一檢測(cè)的設(shè)備要求較高。

五、在農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航中的應(yīng)用

隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能化的發(fā)展，自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)己成為農(nóng)田機(jī)械設(shè)施的重要組成部分，在自動(dòng)化收割、噴施農(nóng)藥等方面己有應(yīng)用。機(jī)器視覺是農(nóng)田機(jī)械設(shè)備導(dǎo)航系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)部分，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、圖像處理等來為導(dǎo)航、定位提供必要信息。

農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)全自動(dòng)化的關(guān)鍵，作物行、壟、溝等田間環(huán)境為導(dǎo)航提供了有力的信息支持。機(jī)器視覺可以通過色彩對(duì)比度獲取邊界點(diǎn)、線，有效的圖像處理算法可以提取出航向線。但是，在非結(jié)構(gòu)化的農(nóng)田環(huán)境下，作物形態(tài)各異和無序的雜草給導(dǎo)航信息的提取帶來一定干擾。