科學家開發出只需使用普通相機就能測量農田濕度的方法
據外媒報導,儘管保持作物灌溉非常重要,但你肯定不想給它們澆水過多–尤其是在水資源稀缺的地區。考慮到這一點,科學家們現在開發了一種能夠測量土壤濕度水平的方法–只需要使用普通的相機。首先,已經有一些技術可以讓農民看到土壤中有多少水,但這些技術都存在一些局限性。
資料圖
比如埋在地下的濕度傳感器會受到土壤中鹽分的不利影響。熱成像相機也可以使用,但它們很貴且它們的讀數可能會受到氣候因素的影響如霧或云層。無人機安裝的成像系統也已經被使用,但無人機本身會受到不利的飛行條件和相對較短的電池壽命的限制。
為了尋找一種更簡單、更便宜、更可靠的替代品,南澳大利亞大學和伊拉克中等技術學校(Middle Technical School)的研究人員將普通的RGB數碼相機和基於機器學習的軟件結合在一起。
實驗系統在伊拉克的一個農業苗圃對該系統進行了四個星期的“訓練”。使用三腳架安裝的尼康D5300單反相機能在不同的時間–無論是晴天還是多雲的天氣條件下–從不同的距離(1到5米)拍攝監測土壤的照片。
據悉,該系統在拍攝照片的時候就已經用傳統的方法測量了土壤的水分水平。因此,它能確定所拍攝的土壤顏色的細微變化跟已知的濕度水平相對應。研究人員隨後對該系統進行了測試,結果表明,該系統在基於照片土壤著色的土壤濕度估算方面具有很高的精度。
南澳大利亞大學的Javaan Chahl教授和Ali Al-Naji博士一起領導了這項研究。Chahl說道:“一旦該網絡經過訓練就可以通過保持土壤的理想狀態來實現可控灌溉。既然我們知道監測方法是準確的,我們正計劃基於我們的算法設計一套性價比高的智能灌溉系統,該系統用到了微控制器、USB攝像頭和水泵,它們可適用於不同類型的土壤。”