Хотя важно, чтобы посевы орошались, вы, конечно же, не хотите их чрезмерно поливать, особенно в регионах с дефицитом воды. Имея это в виду, ученые разработали метод измерения уровня влажности почвы с помощью обычной камеры.
Во-первых, уже есть технологии, которые позволяют фермерам видеть, сколько воды в почве, но они не лишены ограничений.
Например, есть датчики влажности, на которые может негативно повлиять соль в почве. Также можно использовать тепловизионные камеры, хотя они дороги, а их показания могут быть искажены климатическими факторами, такими как туман или облачный покров. Даже использовались установленные на дронах системы визуализации, но сами полеты дронов ограничены из-за неблагоприятных условий полета и относительно короткого времени автономной работы.
В поисках более простой, дешевой и надежной альтернативы исследователи из Университета Южной Австралии и Средней технической школы Ирака обратили внимание на обычную RGB (красный, зеленый, синий) цифровую камеру вместе с программным обеспечением на основе машинного обучения.
Экспериментальная система была «обучена» в течение четырех недель в сельскохозяйственном питомнике в Ираке. Для этого использовалась установленная на штативе цифровая зеркальная фотокамера Nikon D5300, чтобы делать снимки исследуемой почвы с разных расстояний (от 1 до 5 м), в разное время суток, как в солнечную, так и в пасмурную погоду.
Уровни влажности почвы уже были измерены во время фотосъемки с использованием обычных методов. Таким образом, программа смогла установить, какие тонкие вариации окраски сфотографированной почвы соответствуют известным уровням влажности. Когда система была впоследствии протестирована, она оказалась очень точной при оценке влажности почвы на основе окраски почвы на фотографиях.
«После обучения сети станет возможным достижение контролируемого орошения, поддерживая внешний вид почвы в желаемом состоянии», - говорит профессор Джаван Чахл из Университета Южной Австралии, который руководил исследованием вместе с доктором Али Аль-Наджи. «Теперь, когда мы знаем, что метод мониторинга точен, мы планируем разработать экономичную интеллектуальную систему орошения на основе нашего алгоритма с использованием микроконтроллера, USB-камеры и водяного насоса, которые могут работать с различными типами почв».
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Heliyon.
Источник: New Atlas / University of South Australia
