Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

食用创新:利用无人机进行DIY农业监测系统

从新加坡到美国以及欧洲各地,Edible Innovations介绍了从生产到分销,再到食品和购物的各个阶段,致力于改善全球食品系统的食品制造商。加入我们,从制造商的角度探索行业的主要趋势。未来食品研究所的Chiara Cecchini--一个具有强大教育核心的生态系统,将食品创新作为应对未来巨大挑战的关键工具 - 向您介绍全球食品制造商的面孔,故事和经验。请查看周二和周四的新分期付款。


今天,我们与来自尼泊尔的制造商面对面,这是一个非常美丽的国家,主要依靠农业来促进经济发展。农业是该国的支柱,但由于没有有效的农作物病害监测手段,农民的损失高达14%。这就是为什么苏曼决定试图找到一种方法来创建一个廉价的DIY农业监控系统。

我们的创造者:Suman Ghimire

Suman Ghimire是一位年轻,充满活力的制作人,一直热衷于为社区带来积极的变化。他是2015年遭遇地震袭击尼泊尔的数百万年轻人之一。尽管他失去了住所,但他从未失去希望。 “我在DIY级别重新开始,”他说,“这是建造东西的方式;重启并创造影响力。“

苏曼,你是怎么开始的?

我开始把手放在相机上,并试图破解它以获得更智能的农业监控系统。我做的第一件事就是深入了解监控过程。那么,让我向你解释一下植物的生理学。每株植物都会吸收太阳的蓝色和红色光谱,以实现光合作用过程。在这样做时,植物反映了入射在其上的红外光谱的总量。因此,使用红外线我们得到总入射辐射能量的信息,而从蓝色或红色通道我们得到植物吸收的光合作用的辐射能量。利用这些入射光和反射光以及图像处理管道,我们可以很容易地区分植物的光合作用。这为我们提供了植物健康的衡量标准。

那么,那时你做了什么?

世界上每个消费类数码相机都可以捕捉近红外光谱。然而,对于摄影中的应用,相机传感器通过附在镜头前面的红外阻挡滤光器来模仿人眼。这可以防止红外光的污染。所以我只是拿了一台普通的消费相机(花费大约50美元)并取下了红外线滤镜。

太棒了 - 它是怎么回事?

嗯......第一个原型在相机的每个通道都有近红外光谱的污染。所以什么都没有。

你是怎么处理的?

通过密集的文献回顾和公共实验室社区论坛的支持,我用双带通滤波器取代了红外滤光片,导致波段分离,阻挡了蓝色和绿色光谱,并使被黑客摄像头捕获红色通道和近红外通道。我去现场用无人机测试它,并使用光谱辐射计的测量结果进行白平衡并校准相机。它减少了两个通道(红色和近红外)内的污染,并将摄像机的数字(DN)转换为反射值,用于计算植被指数。太棒了!

听起来不错!所以你砍了相机,测试了它,并取得了很好的效果。下一步是什么?

我正在努力了解如何将它带到农场。我已经研究了将它连接到太阳能加热气球的选项,以便有一种便宜且可持续的方式来让相机飞行并收集图像。那是我下一个要测试的原型!

苏曼是一个活生生的证据,通过利用我们掌握的信息,我们实际上可以在我们的社区中产生积极的影响,即使在周围环境面临巨大挑战的情况下也是如此。

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