فناوری ماشین‌بینایی در کشاورزی دقیق: مروری جامع بر اصول و کاربردها

رشد جمعیت جوامع و ارتقای سطح زندگی، لزوم بهره‌گیری از روش‌های جدید به‌منظور تهیه مواد غذایی سالم و با کیفیت را پدید آورده است. با توجه به توسعه چشمگیر روش‌های پردازش تصویر و ماشین‌بینائی، تحقیقات بسیاری به‌منظور ارائه یک راه‌حل مبتنی بر پردازش تصویر در مسائل مختلف و رو به رشد کشاورزی دقیق ارائه شده است. در حال حاضر، محققین به‌طور گسترده از پردازش تصویر برای هوشمندسازی بخشی از مراحل مختلف زراعت و باغبانی، از جمله کاشت، کنترل علف‌های هرز، آبیاری، سمپاشی، کودپاشی، بررسی روند رشد گیاه و برداشت محصول استفاده کرده‌اند. این روش‌های هوشمندسازی در بخش کشاورزی علاوه بر کاهش هزینه‌های تولید و نهاده‌های کشاورزی، اثرات چشم‌گیری نیز در حفظ منابع آب و محیط زیست ایفا می‌کنند. در این بررسی مروری، روش‌های مبتنی بر پردازش تصویر که تاکنون برای هوشمندسازی کنترل علف‌های هرز و مدیریت موضعی سمپاشی و آبیاری معرفی شده‌اند، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. همچنین تلاش شده است تا عملکرد هر روش به‌همراه مزایا و معایب آن بررسی شود. در نهایت، چشم‌انداز آینده کاربردهای پردازش تصویر در حوزه‌های مورد بررسی کشاورزی دقیق ترسیم شده است.

The machine vision technology in precision agriculture: A comprehensive review on principles and applications

Population growth of communities and the improvement of the living level have resulted in the use of new methods to produce healthy and highquality food. Due to the remarkable development of image processing and machine vision methods, a lot of research has been presented to provide an effective solution based on image processing in various fields of precision agriculture. Researchers have currently widely used image processing in smart farming and gardening, including planting, weed control, irrigation, spraying, fertilization, plant growth monitoring, and crop harvesting. In addition to reducing production costs and agricultural inputs, these methods also have significant effects on the conservation of water resources and protecting the environment. In this review study, image processingbased methods that have been introduced so far for smart weed control, local spraying, and irrigation management are investigated. It is also attempted to evaluate the performance of each method with its advantages and disadvantages. Finally, the future perspectives of image processing applications in the fields of precision agriculture are expressed.