计算机视觉技术在农业领域的应用

晏涛

摘 要：计算机视觉技术在当今社会中越来越重要，是人工智能的一个重要领域，其应用已扩展到农业领域等诸多方面。本文简要介绍了计算机视觉的概念及其系统组成，还讲述了计算机视觉技术在监测农作物生长、诊断各种病因、种子质量研究、预测各种疾病、农产品收获和检测等方面的应用；并指出了计算机视觉技术应用于农业所存在的问题以及解决方法。其中我就国内学者的一些研究动态做了一些综合性总结，并分析了国内关于此技术的优劣形式，并且对国内技术充满信心。

关键词：计算机视觉；农业；图像处理

文章编号：1004-7026（2018）11-0121-02 中国图书分类号：TP391.41 文献标志码：A

1 计算机视觉技术

计算机视觉技术通俗而言就是利用计算机加上其成像监控的原理来观测农作物的生长，计算机视觉技术是一种复杂性和综合性相结合的产品，具有一定的技术性，对现在的技术水平要求很高，其中涉及到物理学、光学、机械学、电子学、生物学等而且又是交叉综合性的，随着计算机视觉技术的发展，人们现在已经掌握一部分，尤其现在利用人工智能技术的发展，进一步带动了商界革命，同时在商界革命和社会发展的推动下，计算机视觉技术往前发展的步伐越来越大，其应用在商业、军事、气象、自然灾害预测等等，给我们带来了巨大的福音，同时研究方法也不断的更新換代，已经从单一的方向朝多方向发展，已经从一维朝多维发展，已经从平面朝立体方向发展，现在更是从单核朝多核方向发展，它所涉及的领域越来越广，他们所做的仪器越来越精密，使人们的生活也越来越方便和简洁。

随着社会的发展计算机视觉技术越来越高端，处理结果越来越细腻，应用的范围也越来越广泛，计算机视觉技术具有很多的优点，相比较于我们人类，计算机视觉技术在农业应用上得心应手。使用计算机视觉技术可以增加农作物产量，提高人们的生产效率，更能早日使我国农业向自动化和智能化方向的迈进，早日实现我国农业的中国梦。

2 计算机视觉技术在农业中的应用

2.1 在种子质量研究中的应用

种子作为农业生产的最小单位，一粒小小的种子决定了整个农业的走向，一颗种子的好坏直接决定了农作物收成，计算机视觉技术在农业生产中应用后，一些科研工作者开始把目光转向种子质量研究中。从现有的实践证明，利用计算机视觉技术对种子的外形和质量进行检测对于整个农业生产意义非凡，可以使整个农业产量得到质的飞跃。

部分科学家采用计算机视觉系统从玉米实验中采取出形态学特征参数，利用这些参数来进一步证明和区分不同的玉米形态。他们根据从实验结果中得到的试验参数，如厚度、形状、含淀粉多少、胚芽发育情况等来识别玉米。并且为了提高种子的质量他们还利用此技术来选择种子，使生产效率进一步提高。结果发现，玉米籽粒的外形参数有效地将完整玉米从破损玉米中完整的分离出来。然而通过这种技术只能在时间极少限制或没有限制的情形下才是成功的。外国科学家提出通过分拣系统来识别完整的种子颗粒，他们把一些完整种子的颗粒数据输到电脑里，有数据进行比对，其成果和成功率也是非常大的，为此科学家们做了大量的实验和提取大量的实验数据来论证此技术。实验发现参数对680粒完整扁平玉米的分类成功率达95%，对680粒破损玉米的分类准确率达97%，而对圆形玉米则分别是96%和98%。

2.2 预测各种疾病的应用

农作物的疾病预测，对于农作物生长来说是重中之重，得到预计各种疾病是计算机视觉技术的主要参数，最近有不少的学者在此方向研究上做了许多试验进行证明。从现有的学者中所做的科研实验成果中有一部分学者是对农作物的天敌昆虫做研究，进一步找出克制昆虫的办法，及时的发现昆虫，把它们消灭在萌芽之中，他们为研究做出了巨大贡献，同时还有一部分学者对农作的杂草做了大量的研究，杂草对于农作物的有遏制作用，它们也可夺取农作物的水分和养料，使农作物慢性生长，不利于农作物生长，同时这些学者使用各种试验方法依据不同的实验方法，进行论证，这样既可以避免数据的重复又可以使数据具有说服力，我们这些科研工作者对此工作做了大量的工作，并且发表了大量的学术论文和专注，对于计算机视觉技术的发展做出了大量的贡献，为以后的技术发展奠定了基础，并且他们对于有害昆虫的研究不止局限于一种，而是把好几种有害的昆虫做比较，这样做可以使实验数据更加严谨更加具有说服力，可以为以后的此技术的发展打好坚实的基础。

3 存在的问题及展望

3.1 农业的多样性

农业是一个综合性学科，里面充满了多样性和不准确性，其中农作物种类不仅繁多而且还很杂，就算同一种作物，放在不同的环境下生长，它们最后所结成的成果也各有不同，其中有诸多的因素影响着实验结果，像水分，光照，向阳方向等，正是农业的多样性造成了实验成果的差异，我们一定要对科研实验慎之又慎，同时，我们要利用更加精密的仪器进行数据采集，为以后的实验打下坚实的基础。

3.2 生长环境的不确定性

我们现在的一些科研实验成果大部分都是在实验室或是温室中进行的，所以大部分科研实验成果具有保守的一些数据相比较于在现实中的一些数据，在试验田中由于一些自然因素的影响使得一些实验数据与理论数据差别很大，就像天气一样试验田中天气多变，各种天气的变化都会对实验数据造成巨大的影响，从而对我们的科研实验结果产生误差，我们现在从实验室到试验田真正的实施还需要很大一步要走，我们现在所做的一切努力都是为了此技术在农业领域的应用更加成熟，为了振兴我国农业大国。

结束语

计算机视觉技术虽然具有巨大的优势，但是它们说到底还是由人类所发明创造的，具有一定的局限性，正因为我们人类认识的不全面使它们在此技术的发明创造中带有一定的缺陷性，随着现在的人工智能的进一步发展，此技术越来越完善，尤其现在电商的进一步发展更加带动了农业技术向智能化方向发展的趋势。随着云计算的出现与网络的发展，图像处理技术不仅仅在军事、气象、航空航天等各种领域中广泛使用，而且在农业生产和农业现代化方面也已逐渐应用进来。现在发达国家已经走在前面，对于此技术的运用越来越成熟，由于此技术博大精深，需要探索的领域也越来越多和越来越深。此技术在农业领域的应用已经越来越成熟并且极大的提高了作物产量和生产效率，进一步促进了我国农业向自动化和智能化方向的迈进，更有利于实现我国农业的中国梦，在巨大的优势面前我们也面临着巨大的考验，我国虽然是农业大国，但是整体水平有待提高，我们所做的一些研究，更加需要实践的证明，我们所做的诸多研究中的成果，需要反复论证，我们不能闭门造车，我们要学会走出世界，与国际接轨，一定要向世界上最顶尖的学术学习，一定要学以致用，为中国的富国强农做出贡献。

参考文献：

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