图5-22 智能化采摘
农业生产的进步,离不开技术创新。人工智能技术可以应用于种植业的各个方面,先进的农业智能装备,完善的生产数据采集、处理、分析、决策系统,为农田规划、作物监测、病虫害防治、农事管理提供高效、可靠的解决方案,推动农业生产转型升级。利用传感器、摄像头等设备采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数,为每棵农作物建立档案,并对农作物的生长环境、健康状况、果实成熟情况等进行综合、全面的分析,为农作物的智能管理提供依据。利用大数据分析平台进行数据分析,为农业生产经营提供决策。
1.土壤、病虫害探测
人工智能在农业领域可实现土壤探测、产量预测等功能。
(1)土壤探测领域
通过核磁共振成像技术拍下土壤照片,使用电脑智能进行分析,确定土壤肥力、水分等,精准判断适宜栽种的农作物。土壤探测如图5-23所示。
图5-23 土壤探测
(2)产量预测领域
使用人工智能和深度学习技术,通过分析生长环境、健康状况等与农作物生长之间的关系,从而对农作物的产量做出精准预测。
2.智能耕作
图5-24 自动播种(www.xing528.com)
将人工智能识别技术与智能机器人技术相结合,可广泛应用于农业中的播种、除草、采摘等场景,极大提升农业生产效率,同时降低农药和化肥消耗。
在播种环节,使用机器人通过探测装置获取土壤信息,然后通过计算得出最好的播种密度并且自动播种,如图5-24所示。
在除草环节,使用机器人可以将沿途经过的植株拍摄成照片,利用电脑图像识别和机器学习技术判断是否为杂草,或长势不好/间距不合适的作物,从而精准喷洒农药杀死杂草,或拔除长势不好或间距不合适的作物。
在采摘环节,使用机器人通过摄像装置获取果树的照片,用图片识别技术判断瓜果成熟度,定位瓜果中哪些是适合采摘的;结合机器人的精确操控技术,可以在不破坏果树和苹果的前提下实现一秒一个的采摘速度,大大提升工作效率,降低人力成本。
在智能耕作方面,不得不提让我们国人为之骄傲的民族品牌大疆无人机。以要做全球最高要求产品的理念,使得大疆成为无人机市场的霸主。大疆植保无人飞机可对水稻、小麦、玉米、柑橘、棉花等作物进行病虫草害防治作业,可对固体颗粒肥、种子等进行播撒作业,适用于水稻直播、草原补种、油菜播种、扬肥等多作业场景。通过智慧农业云平台对果树、农田场景进行云端建图,形成云端三维农场,生成智能作业航线。利用数字农田解决方案搭载AI识别系统,可高效巡田,识别作物长势,监控病虫害,对农情进行监测,实现现代数字农业。搭配精灵4多光谱版,结合农田处方图,实现精准变量施肥。大疆无人机如图5-25所示。
图5-25 大疆无人机
3.病虫草害管理
目前市面上已经出现了多款智能植物识别App,不仅能识别农作物种类,还能够帮助农户智能识别农作物得的各种病虫害,充当植物医生角色。农户只要用App拍一下患了病虫害的农作物的照片并上传,它就能够诊断出农作物得的是虫害还是病害,以及具体病虫害的名称是什么,还可以给出一套相应的预防或治疗方案。除了人工智能给出的处理方案,还为用户搭建了一个持续性更强的社交平台,供用户和专家交流,使有兴趣的用户可以针对相应的病虫害开展讨论交流。使用手机就可以实时查看病虫草害管理情况,如图5-26所示。
4.农产品检验
目前,普遍利用机器视觉进行农产品品质自动识别,研究的对象极其广泛,小到谷粒的表面裂纹检测和农作物种子的分级,大到根据梅脯、黄瓜、土豆等农产品的大小、形状、色泽和表面缺陷与损伤等进行分级。目前,机器视觉系统已经成为一种成熟、可靠的农产品外观形状检验工具,通过机器视觉系统识别过的农产品,其品质与安全性可以让消费者更加放心。
图5-26 病虫草害管理
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