طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه سمپاش خودکار به منظور تشخیص برخط علف هرز-گیاه در مزارع چغندرقند

کنترل علف های هرز در دوره رشد گیاهان بسیار مورد توجه بوده و روش های مختلفی بدین منظور توسعه یافته است. در مبارزه با این گیاهان ناخواسته با روش مرسوم تمام مزرعه و گیاه اصلی نیز مورد حمله علف کش قرار می گیرد که سبب مصرف بی رویه سموم نیز می شود. در این پژوهش یک سامانه سمپاش هوشمند به منظور تشخیص علف هرز و بررسی میزان کاهش مصرف سم، در مزرعه چغندرقند بر اساس فناوری بینایی ماشین  Machine Vision ارایه شد. به این منظور 49 ویژگی های ظاهری و رنگی چغندرقند و علف هرز از تصاویر استخراج و مورد بررسی قرار گرفتند. با پیاده سازی الگوریتم ژنتیک (GA) 11 ویژگی که بیشترین دقت در تشخیص را داشتند انتخاب و به منظور افزایش سرعت و بهترین عملکرد پنج ویژگی (ضریب شعاع ناحیه محدب هال، ضریب کرویت، ممان ششم، I1I2I3_I3 و Lch_c) که بیشترین تکرار را در انتخاب ویژگی داشتند، برگزیده شدند. الگوریتم توسعه یافته برای تشخیص علف هرز از چغندرقند، دقت بیش از 98 درصد داشت که نشان از قدرت تشخیص بالای این سامانه هوشمند می باشد. جهت بررسی میزان کاهش مصرف محلول سم، سامانه سمپاش هوشمند با سمپاش بافرآگری ((Buferagri مورد مقایسه قرار گرفت. سرعت حرکت هشت کیلومتر بر ساعت با تراکتور نوع جاندایر و مسافت پیموده شده 27 متر برای هر دو سمپاش ثابت در نظر گرفته شد. در یک مسافت مشخص میزان علف کش مصرفی اندازه گیری و در نهایت میزان مصرف محلول توسط سمپاش بافرآگری نسبت به سامانه سمپاش هوشمند بیش از 77 درصد بود. این مساله نشان از کارایی این سامانه نسبت به سمپاش های معمولی در کاهش مصرف علف کش است. نتایج نشان دادند که استفاده از سامانه ارایه شده به صورت سیستم سمپاش هوشمند در مزارع چغندرقند امکان پذیر است.