将日常相机变成作物分析工具

农业生产者和制造商通常需要有关作物属性(从养分含量到化学成分)的信息来做出管理决策。近年来,多光谱成像已成为产品分析的有用工具,但所需的设备价格昂贵。标准 RGB 相机的价格要便宜得多,但它们的图像仅显示可见属性。

来源:英国物理学家网首页
伊利诺伊大学农业与生物工程博士生宋迪正在拍摄玉米植株。图片来源:ACES 学院

农业生产者和制造商通常需要有关作物属性(从养分含量到化学成分)的信息来做出管理决策。近年来,多光谱成像已成为产品分析的有用工具,但所需的设备价格昂贵。标准 RGB 相机的价格要便宜得多,但它们的图像仅显示可见属性。

然而,如果 RGB 图像可以“转换”为多光谱图像,那么用智能手机或任何常规相机拍摄的照片就可以产生复杂的信息。这个过程需要复杂的计算机建模和机器学习,但一旦技术开发出来,它们就可以应用于任何人都可以使用的简单设备。

机器学习

在《农业计算机与电子学》杂志上发表的两篇新论文中,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员探索了如何重建 RGB 多光谱和高光谱图像,以用于甘薯和玉米的化学分析。

农业中的计算机和电子产品

“RGB 相机只能捕获红、绿、蓝三个波段的可见光范围。这些图片无法提供作物分析中经常需要的任何化学信息。我们重建了这三个波段的图像,以包含近红外范围的信息,您可以使用这些信息来确定化学成分,”农业、消费者和环境科学学院和格兰杰工程学院农业与生物工程系 (ABE) 助理教授 Mohammed Kamruzzaman 说道。他是这两项研究的通讯作者。

化学成分

红薯属性分析

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