علیرضا رضائی؛ سید مرتضی خلیلی؛ میلاد اسدپور
چکیده
امروزه با گسترش کشاورزی صنعتی استفاده از علوم و فنون نوین مانند هوش مصنوعی در افزایش بهره‌وری محصولات و هوشمندسازی روش‌های کشاورزی نقش به سزایی دارد. از جمله این روش‌ها می‌توان به تخمین تراکم گیاهچه‌ها با استفاده از روش‌های پردازش تصویر اشاره کرد. این امر علاوه بر کمک به مدیریت زمین‌های کشاورزی در ارزیابی میزان کود و مواد شیمیایی ...
بیشتر
امروزه با گسترش کشاورزی صنعتی استفاده از علوم و فنون نوین مانند هوش مصنوعی در افزایش بهره‌وری محصولات و هوشمندسازی روش‌های کشاورزی نقش به سزایی دارد. از جمله این روش‌ها می‌توان به تخمین تراکم گیاهچه‌ها با استفاده از روش‌های پردازش تصویر اشاره کرد. این امر علاوه بر کمک به مدیریت زمین‌های کشاورزی در ارزیابی میزان کود و مواد شیمیایی و تعیین فضای مورد نیاز انبارداری نیز تاثیرگذار است. در این مقاله روش جدیدی برای تخمین تراکم گیاهچه‌های کلزا در مرحله دوبرگی پیشنهاد شد. ابتدا از مزرعه کلزا در مرحله دوبرگی واقع در روستای محمدآباد قزوین تصاویری تهیه شد؛ سپس مدل مخلوط گوسی به همراه الگوریتم بیشینه‌سازی امید ریاضی برای بخش‌بندی تصاویر و الگوریتم خوشه‌بندی نزدیک‌ترین همسایگی و عملگرهای ریخت‌شناسی برای شمارش تعداد گیاهچه‌ها موجود در تصاویر استفاده شده است. تعداد گیاهچه‌های کلزای موجود در تصاویر به روش دستی نیز محاسبه شد و به‌عنوان مقادیر مرجع برای ارزیابی عملکرد الگوریتم پیشنهادی، مورداستفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از روش پیشنهادی، دارای همبستگی "R=0.96" با روش شمارش دستی و دارای دقت 96.5 درصد است. روش پیشنهادی در مقایسه با روش های متداول گذشته مانند روش شاخص تفاوت نرمال و روش آستانه گذاری اوتسو عملکرد بهتری دارد. همچنین باوجود اینکه تصاویر در شرایط محیطی متفاوت و با شدت نورهای مختلف اخذ شدند، میزان خطای روش پیشنهادی برای تصاویر مورداستفاده تنها کمتر از چهار درصد بود که کارایی روش ارائه‌شده را در تخمین تراکم کلزا نشان می‌دهد. لذا از روش پیشنهادی می‌توان در تخمین گیاهچه‌های کلزا به صورت عملی در زمین‌های کشاورزی استفاده نمود.
