計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的廣泛應(yīng)用
計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)近 20 年來(lái)有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，已成為人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和娛樂(lè)必不可少的工具。計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域始于20 世紀(jì) 50 年代初的美國(guó)。從最初簡(jiǎn)單的農(nóng)場(chǎng)管理到作物生產(chǎn)管理自動(dòng)化、農(nóng)田灌溉調(diào)控自動(dòng)化、畜禽生產(chǎn)管理自動(dòng)化、農(nóng)機(jī)管理與產(chǎn)品加工自動(dòng)化和農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、模擬模型、網(wǎng)絡(luò)等，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用給美國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了高質(zhì)量、高效率和高收益。電子計(jì)算機(jī)在我國(guó)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用起始于 20 世紀(jì) 70 年代初期，其應(yīng)用領(lǐng)域包括種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、林業(yè)等，從教學(xué)科研到生產(chǎn)管理均取得了初步的成果。
在由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)耕作、管理、規(guī)劃、決策向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的科學(xué)耕作、管理、規(guī)劃、決策轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)起著非常重要的作用。該文著重對(duì)計(jì)算機(jī)圖像處理和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在農(nóng)作物種質(zhì)檢測(cè)、種子計(jì)數(shù)、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)與分級(jí)、作物生長(zhǎng)狀態(tài)監(jiān)控及農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)器人作業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了論述，并簡(jiǎn)單介紹了計(jì)算機(jī)在節(jié)水灌溉、畜牧業(yè)生產(chǎn)和食品農(nóng)產(chǎn)品安全領(lǐng)域的應(yīng)用情況，提出將云計(jì)算應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，將有助于解決農(nóng)業(yè)高度分散、生產(chǎn)規(guī)模小和時(shí)空變異大等問(wèn)題，應(yīng)加快推進(jìn)研究與技術(shù)實(shí)踐。計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和通信技術(shù)構(gòu)成了現(xiàn)代信息技術(shù)的主要特征。
近年來(lái)，3S 技術(shù)、人工智能、圖像模式識(shí)別、多光譜識(shí)別等高新技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的廣泛實(shí)踐。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括田間收獲作業(yè)、作物生長(zhǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)及分級(jí)、雜草與病蟲害防治等。數(shù)字圖像處理與識(shí)別技術(shù)在種質(zhì)資源檢測(cè)方面為替代傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供了重要的技術(shù)力量。利用機(jī)器視覺(jué)測(cè)定種子個(gè)數(shù)可以節(jié)省人力，但有時(shí)種子疊壓在一起，使得采集后的圖像不能對(duì)種子顆粒進(jìn)行直接計(jì)數(shù)，此時(shí)需用到種子圖像分割算法。
我們針對(duì)玉米種子大小不均、形狀不規(guī)則、分割難度大的現(xiàn)狀，提出了一種基于逐步改變閾值的分水嶺分割算法，較好地解決了粘連玉米的分割問(wèn)題，并成功應(yīng)用于基于機(jī)器視覺(jué)的玉米計(jì)數(shù)。朱偉興等將攝像機(jī)采集的大豆顆粒圖像經(jīng)預(yù)處理后，提取所有的顆粒塊區(qū)域，采用支持向量機(jī)分類法，可以實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別顆粒疊加類型和自動(dòng)分割，提高了大豆千粒重的測(cè)定效率和精度。20 世紀(jì)70 年代，美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)始進(jìn)行將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)用于農(nóng)作物種子質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)價(jià)的研究，國(guó)內(nèi)在這方面的研究則起步較晚。
1994年，美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)公司和康奈爾大學(xué)合作研制利用蘋果近紅外和可見(jiàn)光反射、透射探測(cè)蘋果損傷和缺陷的計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究領(lǐng)域，圖像處理技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)器人的視覺(jué)導(dǎo)航和采摘機(jī)器人的果實(shí)辨識(shí)等。國(guó)外已開(kāi)發(fā)出一大批蔬菜水果采摘機(jī)器人，國(guó)內(nèi)在這方面的研究起步較晚，始于20世紀(jì)90年代中期，但發(fā)展很快，很多高校、研究院所都在進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)器人和智能農(nóng)業(yè)機(jī)械相關(guān)的研究。中國(guó)糧油儀器網(wǎng) http://www.52lvi.cn/
