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無人機(jī)整機(jī)
無人機(jī)配件
無人機(jī)服務(wù)
設(shè)備與工具基于無人機(jī)對農(nóng)作物和雜草的分類，美國的科學(xué)家們展示人類農(nóng)業(yè)的未來。
日益爆炸的人口增長使得地球上可生產(chǎn)出的農(nóng)作物捉襟見肘。很顯然，希望農(nóng)作物可持續(xù)而穩(wěn)定的增產(chǎn)對于地球村民們來說將面臨如下幾個挑戰(zhàn)。首先，無論人口如何增長，我們必須養(yǎng)活他們。第二，我們必須提供安全可靠的高品質(zhì)食物。第三，對于農(nóng)業(yè)而言我們必須減少農(nóng)藥的使用，最低限度的減少對環(huán)境的破壞和污染。因此，無人機(jī)給精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)帶來福音。
無人機(jī)網(wǎng)（www.hldxsj.cn)小編根據(jù)美媒所刊關(guān)于無人機(jī)可為農(nóng)田中之農(nóng)作物和雜草的分類而為農(nóng)業(yè)所做的貢獻(xiàn)作以編譯，部分文字做了修改和刪節(jié)。
欲打造農(nóng)業(yè)系統(tǒng)化管理和智慧能農(nóng)業(yè)需要現(xiàn)代科技知識作為鋪墊。對于早期監(jiān)控農(nóng)田之農(nóng)作物和雜草的分布，對于農(nóng)作物的豐收至關(guān)重要。在沒有無人機(jī)和空中監(jiān)控機(jī)制出現(xiàn)之前，農(nóng)場主通常通過農(nóng)業(yè)機(jī)械和除草劑來對付農(nóng)田中的雜草，事實上這種辦法能夠提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，空中無人機(jī)的出現(xiàn)。對于掌握雜草的分布、雜草的傳播途徑和通過自動監(jiān)控設(shè)備來感知和分析農(nóng)作物并現(xiàn)場為農(nóng)場主提供實時分析報告已即將成為現(xiàn)實。
（圖1）綠色是農(nóng)作物，紫色是雜草
無人機(jī)監(jiān)控農(nóng)作物和雜草的分布，需要獲得農(nóng)場主的支持。農(nóng)場主還需要知道如下幾個關(guān)鍵問題：雜草在哪兒？普及農(nóng)作物所處在農(nóng)田空間分布的知識。農(nóng)場主需要哪一種農(nóng)藥才能滿足他們的特殊需求?，F(xiàn)場人員的支持。
圖1顯示無人機(jī)獲得的圖像。通過UAV系統(tǒng)來捕捉并識別雜草和農(nóng)作物，并通過GPS來定位。比如圖中，紫色是雜草，綠色是農(nóng)作物。在農(nóng)田的全局圖像中，可以檢測到他們分別分布的空間情況。在未來，自主清除雜草的UGV（地面無人機(jī)駕駛機(jī)器人）甚至無人機(jī)本身，通過地面和空中獲得雜草分布的空間位置，就可以進(jìn)行自動化耕種管理，并精準(zhǔn)且自動噴撒除草劑清除雜草。
（圖2）
當(dāng)我們解決了通過無人機(jī)獲得的圖像分析數(shù)據(jù)，來分辨和檢查雜草種類，空間作物和雜草分布等的現(xiàn)狀。使得我們專注于以植物為基礎(chǔ)的檢測來估計農(nóng)作物和各種雜草種類和數(shù)量，以向農(nóng)民提供精準(zhǔn)的田間信息，這將作為自主機(jī)器人（UGV）感知系統(tǒng)的一部分。通過RGB（色彩模式）和RGB以及無人機(jī)捕獲的農(nóng)田的近紅外（NIR）圖像，這是一個個基于視覺的分類系統(tǒng)，甚至植物的幾何形狀來識別作物和雜草。
（圖3）根據(jù)現(xiàn)場的分析，農(nóng)民可以安排下一次行動，并估計農(nóng)田所需的農(nóng)藥數(shù)量。
（圖4）植被分布間距
第三個步驟如下；第一，我們應(yīng)該對所獲得的全部農(nóng)田數(shù)據(jù)進(jìn)行行之有效的處理，檢測每個圖像中所包含信息。第二，提取植被（農(nóng)作物和雜草）所對應(yīng)的分布區(qū)域。通過是獲取圖像中的視覺特征--植被覆蓋指數(shù)、植被的紋理和幾何形狀等信息。最后，利用這些信息對特別的植被（那些是農(nóng)作物，那些是雜草）進(jìn)行編碼和做標(biāo)記。以及推農(nóng)作物和雜草的空間間距進(jìn)行統(tǒng)計和分類，并獲得概率分布。
無人機(jī)在低空采集圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過分類和計算。通過綠色指數(shù)（ExG），反映植被空間分布和雜草比例。
當(dāng)然，無人機(jī)通過攜帶不同紅外設(shè)備可以識別不同的農(nóng)作物和雜草的空間分布和分類。這是一個復(fù)雜的過程！
無人機(jī)網(wǎng)（www.hldxsj.cn)認(rèn)為，美國的科學(xué)家們給世界農(nóng)業(yè)打開了一個嶄新的窗口。那就是，農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出必須是安全、高效和低投入的。而無人機(jī)可以在農(nóng)田之上大顯身手！為人類造福。
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