طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه ماشین بینایی جهت تشخیص علف هرز گندم و پاشش بلادرنگ علف کش

کشاورزی دقیق مدیریت جدید و پیشرفته ای است که تلفیقی از فناوری های برتردرجهت افزایش بهره وری و کارایی نهاده های کشاورزی به روشی دقیق، حساس وسودمنداست. سیستم های پایش در مراحل داشت و رشد گیاه ، عملکرد محصول وکاربرد مقادیر ویژه نهاده های کشاورزی، ازفناوری های مهم کشاورزی دقیق است. این فناوری ها ابزارکمی، کیفی ومدیریتی موجود در مزارع را با مدیریت سامانه های زراعی و مکانیزاسیون بهبود می بخشد یکی از مهمترین عملیات زراعی، حذف علف های هرز پهن برگ از سطح زمین زراعی محصول گندم است، گیاهانی که با رشد سریع خود مانع رشد محصول زراعی شده و باعث افت عملکرد و آلودگی محصول خواهند شد. معمولا جهت حذف علف هرز پهن برگ از سموم شیمیایی علف کش استفاده میشود که به محض تشخیص بروز علف هرز ، با دوز معینی کل زمین کشاورزی تحت پاشش علف کش قرار میگیرد که طبیعتا نقاط آلوده و غیر آلوده به علف، بطور کامل تحت پاشش قرار گرفته و ضمن مصرف بیش از حد ضروری سم علف کش ، افزایش هزینه اقتصادی و آلودگی محیط زیست را نیز به دنبال خواهد داشت. در این پروژه هدف اصلی دستیابی به سامانه ماشین بینایی برای تشخیص موقعیت استقرار علف هرز گندم بود که پس از تشخیص، با پاشش هوشمند و هدفمند علف کش به صورت بلادرنگ همراه با پیمایش سم پاش در داخل مزرعه انجام گرفت. در این پروژه دو مرحله مد نظر قرار گرفت که مرحله اول، شامل طراحی وساخت سامانه ماشین بینایی مجهز به دوربین وب کم (web cam)، بر اساس تکنیک پردازش تصویر به منظور تشخیص علف هرز در مزارع گندم بود و مرحله دوم، طراحی و ساخت سیستم خودکار پاشش اسپری علف کش مایع بر اساس فرمان سامانه ماشین بینایی در نقاط لازم بود. با پردازش و تشخیص انجام شده توسط سامانه، فقط در نقاط لازم، سم علف کش پاشیده شده واز آلودگی سایر نقاط که نیاز به سم پاشی ندارد، جلوگیری شد. برای ارزیابی سامانه، طرح آماری با سه تیمار و چهار تکرار انجام و نتایج با نرم افزارآماری spss تحلیل شد. با پاشش هدف دار علف کش در نقاط مورد نیاز ، از به کارگیری سم در سایر نقاط مزرعه جلوگیری و با مصرف کمتر سم، ضمن ایجاد صرفه اقتصادی بیشتر، از آلودگی محیط زیست در اثر باقیمانده سم علف کش مصرف نشده، جلوگیری شد. نتایج این تحقیق نشان داد که امکان طراحی وساخت سامانه ماشین بینایی تشخیص علف هرز وجود دارد و حداقل 23 %سم علف کش کمتری در تیمار سامانه ماشین بینایی نسبت به سامانه مرسوم مصرف می شود.کاهش مصرف سم علف کش،سبب کاهش هزینه تولید و آلودگی کمتر محیط زیست در مقایسه با روشهای مرسوم است.واژه های کلیدی: حسگر، دوربین،کشاورزی دقیق، گندم، علف کش، ماشین بینایی