对靶喷药中靶标外形轮廓探测难题有了新的突破

西北农林科技大学机电学院和国家农业信息化工程技术研究中心，针对对靶喷药技术中靶标外形轮廓探测技术，基于超声传感器搭建了试验平台，研究了树型靶标外形探测新方法，证明了该方法具有很高的探测精度，突破了靶标外形轮廓难以精确探测的难题，可为在线探测靶标外形以变量喷药提供基础支持。

此研究报告刊登于《农业工程学报》2010年第12期，题为“树型喷洒靶标外形轮廓探测方法研究”，第一作者为西北农林科技大学机电学院讲师、该校与国家农业信息化工程技术研究中心联合培养在职博士生翟长远，通讯作者为国家农业信息化工程技术研究中心主任赵春江研究员。

果园中最主要的管理作业是病虫害防治, 据调查统计, 果树在一年中的生长期内要喷施农药8～15次。

果树种植的不连续性决定均匀施药会造成农药的浪费和环境的污染，基于图像、激光和红外的对靶技术，通过感知树是否存在，有针对性的进行农药喷施，极大的减少了农药喷到靶标以外的可能性, 降低了农药对环境的污染。

但其无法在线探测靶标外形轮廓以精确计算不同部位所需农药量，只能凭经验或者均匀施药，导致农药残留量无法控制，严重影响农产品安全。超声波传感器能够非接触快速测量传感器到障碍物的距离，在树型喷洒靶标外形轮廓探测上具有独特的优势。

研究者基于超声传感器搭建了靶标外形轮廓探测试验平台，该平台能够驱动步进电机精确匀速运动，以0.02米为步长密集测量树冠形状，将获得的数据传给计算机实时显示，并能够在计算机数据库中长期存储。

研究者使用该测试平台针对自制规则树树冠和花期樱桃树树冠分别进行了试验。试验结果显示规则树冠和樱桃树冠体积探测精度分别为92.8%和90.0%，表明该方法具有很高探测精度。

对靶精准施药包括靶标识别和变量喷药两大核心技术。靶标外形轮廓探测方法的研究为靶标精确探测提供了很好的方法和思路，对于在线探测靶标外形以进行变量喷药具有重要参考价值。