淺析智能化技術在農業機械中的應用與發展

張永國

摘要：伴隨著人工智能和互聯網技術的發展，農業機械也開始朝著智能化和自動化的方向發展。相關部門需要深刻的認識到農業機械中智能化技術運用的重要性，要進一步的提升農業機械的水平，更好的促進農業生產朝著智能化和精細化的方向健康發展。

關鍵詞：智能化技術;農業機械;應用

1 ?前言

社會和經濟的發展，我國對農產品的需求量明顯提升，在這一背景之下，需要采取有效的措施提升農業生產的效率以及質量，更好的滿足人們對農產品的需求，實現經濟和社會的穩定發展。

2 ?機器視覺在農業機械中的運用和發展

機器視覺更多的是借助計算機對人的視覺功能進行模擬，從而提取信息，進行有效處理，更好的用在檢測、測量和控制中。圖像處理、人工智能以及計算機技術等緊密聯系起來。機器視覺體系在農業生產過程中運用的比較廣，攝像機、相機等都可以被看作是視覺傳感器，實現了對周邊訊息的搜集，主要的優點有：速度快、方便安裝、成本投入少等，最近幾年，建立在圖像處理技術和計算機硬件性能提升的基礎之上，視覺感知算法的信息處理水平也得到了明顯的提升。

按照發展歷程，視覺感知算法包括傳統視覺、深度學習算法。傳統視覺算法主要檢測的是顏色等方面的特征，建立在統計學的基礎之上，做好識別和分類的工作。早在1980年，歐美國家就已經開始將傳統視覺算法廣泛的運用在農業生產中，發展至今，算法的研究和運用這塊，國外取得了較大的研究進展。深度學習主要是對人腦神經元的人工神經系統進行模仿，相對而言，在學習能力這塊要比其他部分要強，在語音識別和機器視覺這塊有著廣泛的運用。

2.1 ?農機自動駕駛中的環境感知

環境感知屬于自動駕駛的核心，更多的是利用智能駕駛設備模擬人類駕駛員的感知能力，對周邊的環境以及車輛情況進行識別，更好的為自動駕駛的路徑進行規劃。相機、激光雷達等都可以用于環境的感知。現今，自動駕駛汽車中采用的配置方案是很多種類型設備的組合，農業機械中運用的比較多的是通過相機或是攝像機進行圖像采集，獲取導航基準線。

2.2 ?農業機器人的作業目標定位

農業機器人是新型智能化農業機械，很多國家都在積極的研發不同類型的農藥機器人進行施肥和噴藥。機器人的運用取代了人工操縱，實現了農業生產的自動化以及智能化。目標識別和位置確定這塊機器視覺技術有著大范圍的運用，其中果蔬類的采摘機器人比較多，通過視覺技術準確的找到食物的位置，確定其成熟度，找準具體的位置進行采摘，目前在番茄、黃瓜和草莓的采摘中有著廣泛的運用。另外，在施肥和除草中機器視覺技術也有著廣泛運用。在除草時，機器人正確的判斷出作物和雜草，指導機器人在準確的位置噴灑適量的藥物，但是因為農業存在有復雜性和多樣性的特點，其中還是存在有諸多問題亟待解決。

3 ?自動駕駛技術在農業機械中的運用和發展

自動駕駛技術同時也是現代精準農業的重點，是智能農業研究的關鍵，被大范圍的用在拖拉機、耕種機的駕駛中。自動駕駛技術的運用在促進我國農業自動化和智能化中有著重要作用，實現了農業技術體系的完善，也構建了現代化的生產模式。

3.1 ?定位技術

定位技術主要是確定農機位置以及車輪轉角等相關信息，這樣就能夠把握住農機的位置以及運行狀態，做好合理的定位是確保農機自動駕駛正常運行的前提保證，對后續路徑的規劃具有著重要意義。農業機械領域定位技術按照原理的區別分成三種：全球導航衛星系統，可以為農機提供三維坐標，屬于基本的定位方式，四大衛星導航系統中，美國的GPS在農機導航中有著廣泛的運用。但是伴隨著北斗衛星導航系統的完善，開始在農業機械中有著大范圍的運用，基于機器視覺定位方法，做好圖像的采集和處理，獲取導航基準線，對設備和作物的位置進行測量;基于慣性導航的定位方法，通過慣性測量單元獲得農機的慣性和旋轉信息，并聯系相關信息找到下一時間點的位置，后面兩種方式無法跟進農機的絕對位置，需要和第一種方式結合起來，才能準確定位。

3.2 ?路徑規劃和跟蹤控制技術

路徑規劃在自動導航功能的發揮中占據著極為重要的作用，確定路徑會對農機作業效率產生較大的影響，科學的規劃路徑之后，導航的實用價值會有著大幅提升，作業質量得到保證之余，農機消耗明顯降低。

4 ?農業物聯網技術在農業機械中的運用和發展

所謂的農業物聯網指的是物聯技術在農業生產以及管理中的具體運用，根據農業發展的需要，靈活的使用信息感知設備，將農業系統中的環境要素以及生產要素和互聯網緊密的聯系起來，做好信息的交換，這樣對農業對象進行定位和跟蹤等。農業物聯網被充分的運用在環境檢測和農產品質量溯源上，不僅是智能農業中不可或缺的重要組成，而且也是農業發展重要的技術支撐。

農業物聯網技術的發展，實現了農機的信息化以及智能化，具有著廣闊的發展前景，現今，我國已經有了很多的案例，農機和相關部門積極的推進了農機遠程監控，將手機和農機物聯巧妙的結合起來，農戶可以借助手機及時的跟進農機的路線和運行情況;多臺農機和網絡鹽城控制，彼此交互。目前，雖然物聯網技術在農業機械中的運用還不夠完善，還有很大的發展空間。

5 ?結語

物聯網、自動駕駛技術等都可以廣泛的用在農業機械中，極大的提升了農業機械智能化水平。相關部門需要深刻的認識到農業機械智能化的重要性，在政策和資金這塊加大投入力度，更好的促進農業機械朝著自動化和智能化的方向發展，提升生產效率，更好的促進農業健康發展。

參考文獻

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