葡萄园近端传感相机采集系统的设计:8年实验的结果与反馈


发布时间:

2023-02-11

来源:

植物表型资讯

作者:

PhenoTrait

图像近端传感在农业应用中的潜力一直是一个多产的科学课题,它的主要吸引力在于感知有关植物状态的精确信息,这是很难或不可能从低分辨率的向下图像传感器(如卫星或无人机图像)中提取的。然而,在处理近端传感时,尤其是在葡萄园等多年生作物上,出现了许多理论和实际的问题。事实上,葡萄园在布局上存在着挑战性的物理障碍和一些可变性。本文介绍了一种适用于葡萄园和恶劣实验条件的移动相机的设计,以及使用该相机进行8年研究的结果和评估。
 
本研究从田间产量估计(葡萄果实计数)到病害检测,为典型的葡萄栽培问题提供了新的见解,也可以推广到果园作物。然后,通过小案例研究提供了不同的建议,例如与用不同结构构图或将传感器安装在移动车辆上相关的困难。虽然结果强调了实验设计的重要性和强大优势,但也指出了一些不可避免的缺陷,这说明需要更强大的图像分析算法和更好的数据库。综上,本研究有助于这些创新方法的持续发展。
 

图1采集系统的简化示意图

图2 安装在不同车辆上的传感器的照片。(a) 安装在小型电动机器人上;(b) 安装在收割机上;(c) 安装在跨式拖拉机下方;(d) 安装在拖拉机上。

 

图3 葡萄藤框架差异示例;(a)葡萄树的底部和树干;(b)藤蔓的叶面积;(c)葡萄藤的顶部。

 

图4 来自EARN数据集的浆果检测结果示例(红圈)。(a)过度曝光的图片和未被发现的浆果。(b)没有闪光灯的图片和未被发现的浆果。

 

图5 采集参数的合成。横轴描述了参数对采集的重要性,纵轴描述了控制该参数的难度。

 

 

来 源

Rançon F., Keresztes B., Deshayes A.et al. Designing a Proximal Sensing Camera Acquisition System for Vineyard Applications: Results and Feedback on 8 Years of Experiments. Sensors, 2023, 23(2), 847.

 

编辑

Phenotypic researcher

 

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