科学家开发出只需使用普通相机就能测量农田湿度的方法

据外媒报道,尽管保持作物灌溉非常重要,但你肯定不想给它们浇水过多–尤其是在水资源稀缺的地区。考虑到这一点,科学家们现在开发了一种能够测量土壤湿度水平的方法–只需要使用普通的相机。首先,已经有一些技术可以让农民看到土壤中有多少水,但这些技术都存在一些局限性。

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资料图

比如埋在地下的湿度传感器会受到土壤中盐分的不利影响。热成像相机也可以使用,但它们很贵且它们的读数可能会受到气候因素的影响如雾或云层。无人机安装的成像系统也已经被使用,但无人机本身会受到不利的飞行条件和相对较短的电池寿命的限制。

为了寻找一种更简单、更便宜、更可靠的替代品,南澳大利亚大学和伊拉克中等技术学校(Middle Technical School)的研究人员将普通的 RGB 数码相机和基于机器学习的软件结合在一起。

实验系统在伊拉克的一个农业苗圃对该系统进行了四个星期的“训练”。使用三脚架安装的尼康 D5300 单反相机能在不同的时间–无论是晴天还是多云的天气条件下–从不同的距离(1 到 5 米)拍摄监测土壤的照片。

据悉,该系统在拍摄照片的时候就已经用传统的方法测量了土壤的水分水平。因此,它能确定所拍摄的土壤颜色的细微变化跟已知的湿度水平相对应。研究人员随后对该系统进行了测试,结果表明,该系统在基于照片土壤着色的土壤湿度估算方面具有很高的精度。

南澳大利亚大学的 Javaan Chahl 教授和 Ali Al-Naji 博士一起领导了这项研究。Chahl 说道:“一旦该网络经过训练就可以通过保持土壤的理想状态来实现可控灌溉。既然我们知道监测方法是准确的,我们正计划基于我们的算法设计一套性价比高的智能灌溉系统,该系统用到了微控制器、USB 摄像头和水泵,它们可适用于不同类型的土壤。”

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