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Investigación y experimentación sobre la identificación de plantas de soja basada en un sensor de medición láser

Autores: Ye, Shenghao; Xue, Xinyu; Sun, Zhu; Xu, Yang; Sun, Tao; Ye, Jinwen; Jin, Yongkui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Investigación y experimentación sobre la identificación de plantas de soja basada en un sensor de medición láser


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Agronomía y Ciencia de los Cultivos

Palabras clave

Plantas de soja
Malezas
Sensor de alcance láser
Modelo de reconocimiento
Condiciones de diámetro
Tasa de reconocimiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Al emprender el estudio de las complejas condiciones de crecimiento de las plantas de soja en condiciones naturales, surge un problema debido a las apariencias similares tanto de las plantas de soja como de las malas hierbas. Para abordar este problema, se propone un modelo de reconocimiento de plantas de soja basado en un sensor de alcance láser. Para demostrar la aplicabilidad del modelo de reconocimiento de plantas de soja, se realizan experimentos utilizando sensores ultrasónicos y sensores de alcance láser para analizar las condiciones de diámetro, altura y espaciado en el modelo. Se construye un entorno de prueba y, durante la preprueba, el sensor de alcance láser detecta objetos con diámetros de 3 mm y 5 mm con dos y tres puntos de medición, respectivamente, a una velocidad de 0.2 m/s. A una velocidad de 0.3 m/s, hay un punto de medición para objetos con diámetro de 3 mm y dos puntos de medición para objetos con diámetro de 5 mm. A 0.4 m/s, también hay un punto de medición para objetos con diámetros de 3 mm y dos puntos de medición para objetos con diámetros de 5 mm, respectivamente. Estos resultados demuestran que el sensor de alcance láser puede reconocer de manera más precisa las condiciones de diámetro de las plantas de soja y las malas hierbas, y puede distinguir entre los diámetros de las plantas de soja y las malas hierbas. Posteriormente, la tasa de reconocimiento del modelo se evalúa observando si el mecanismo de deshierbe puede sincronizar la evitación de plántulas después de que la planta de soja pase por el sensor. Las tasas de reconocimiento del modelo optimizado a velocidades de 0.2 m/s, 0.3 m/s y 0.4 m/s son del 100%, 98.75% y 93.75%, respectivamente. Tras un análisis exhaustivo, se determina que el modelo de reconocimiento de plantas de soja logra una tasa de reconocimiento del 98.75% a una velocidad de 0.3 m/s, que se considera una velocidad moderada, y demuestra un reconocimiento más estable de los diámetros de las plantas. La prueba verifica además la fiabilidad y efectividad del método para distinguir entre plantas de soja y malas hierbas. Los resultados de la investigación pueden servir como referencia para reconocer plantas de soja basadas en el uso de sensores de alcance láser.

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