植物定位中的红外探测技术,更适用于高光强下密集且大的目标反射体


植物定位中的红外探测技术,更适用于高光强下密集且大的目标反射体


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【植物定位中的红外探测技术,更适用于高光强下密集且大的目标反射体】植物定位中的红外探测技术更适用于高光强下密集且大的目标反射体 。 它将在检测距离中点附近获得最佳的检测器灵敏度 , 并为具有高叶片反射率的植物提供更好的检测结果 。 然而 , 在利用红外目标检测进行植物农药喷洒时 , 由于设计缺陷 , 检测距离短、电路复杂、成本高 , 在恶劣的环境干扰下 , 自动目标果园喷雾机红外检测系统的运行难以正常工作 。



虽然温度和湿度对检测结果影响不大 , 但植物外观、光照强度、步行速度和植物空间对检测效果有明显影响 , 尤其是植物外观和光照强度 。 植物密度和光照强度与检测距离和宽度成正比 。 检测器的速度与有效区分的单株最小距离呈线性相关 , 植物空间与检测灵敏度单调相关 。 此外 , 由于这种传感器的局限性 , 基于红外技术的检测方法无法检测出目标的具体尺寸、大小等特征信息 , 即无法实现定性计算和分析 。



此外 , 检测过程易受外界光照影响 , 随着现代农业喷雾作业要求的不断增长 , 该技术已逐渐不能满足发展需要 。 另一种类型的系统基于使用超声波传感器来快速自动地测量距离 。 这些传感器具有三个基本元件:超声波发射器、计时器和波接收器 。 它们的操作基于确定超声波从物体反弹后从发射点到检测点的飞行时间 。 超声波传感器的潜在应用包括基于树木体积快速量化的果园管理 。



该信息可用于在树林中以可变速率施用农用化学品 。 当没有植被时不喷洒 , 当传感器前面几乎没有植被时半喷洒 , 当传感器检测到树冠宽度超过给定阈值时完全喷洒 。 这一成就导致流量根据柑橘林、葡萄园和果园行的树冠变化而持续变化 。 科研人员已经进行了不同的研究来自动测量树林中的冠层尺寸 。 几十年来 , 超声波传感器已在农业中用于不同目的 , 这些应用之一是检测和测距以从树中获取结构数据 。



该领域的第一个进展与在不同果园中应用农药等植物保护材料有关 。 当提出根据冠层结构调整剂量时 , 一些研究人员开始设计用于测量冠层结构参数的电子系统 。 第一个提出的确定冠层体积的系统在垂直桅杆上或安装在喷雾器上使用了许多超声波传感器 。 由于应用技术的先进性 , 实时使用这些信息是不可能的 。 据报道 , 超声波传感器的使用仅用于检测树冠的存在 。



在这种方法中 , 仅当树冠在喷雾器前面时才进行喷雾 。 另一个应用是从恒定的给定距离喷洒柑橘树 。 喷嘴位于一个可移动的臂上 , 该臂沿着树的边界根据从传感器收集的数据 。 科研人员测试了使用超声波传感器的喷雾器原型的性能 。 该系统根据传感器测量的树冠尺寸变化调整喷雾器的流量 。 喷杆每侧分为三个部分 , 这些部分根据超声波传感器的读数独立打开和关闭 , 放置在不同的高度 。



据报道 , 喷雾节省了很多的资源 , 但使用控制系统时 , 一些树叶区域的喷雾沉积也减少了 。 1980年后期 , 喷雾器模型出现在市场上 , 当树木之间有间隙时 , 它们能够关闭喷雾器 。 有利于在幼果园或树间距较大时节省喷雾 , 减少喷雾漂移和化学成本 。 然而 , 这些系统没有考虑到树冠形状的变化 , 大多数果园都有这种变化 。 还有人提出了另一种方法 , 将超声波控制系统安装在管道空气辅助喷雾器上 。 在这种情况下 , 工作喷嘴的数量可以根据放置在不同高度的传感器的读数调整到树的高度 。

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