LiDAR和双目传感数据在果树变量喷雾的应用

作者:王鑫蕊; 吴沛然; 庄朝淳; 刘伟康; 韦韬; 薛秀云; 王卫星; 孙道宗*
来源:激光与红外, 2023, 53(03): 346-354.

摘要

果树冠层是果树最先接触大气与光照的部位,也是果树进行光合作用和呼吸的直接通道,与水果的品质、产量息息相关。为了提高农药的利用率,论文利用激光雷达与双目视觉传感器获取果树冠层的特征数据并进行数据融合,用以指导变量喷雾。通过激光雷达获取果树冠层点云数据并对点云数据进行分隔、滤波、匹配等处理后,再对冠层进行重构,从上至下将冠层分为四层,计算每层的相应密度占比;通过双目视觉传感器结合2G-R-B算法提取果树冠层形态数据,计算出叶墙的像素面积,根据参照物对叶墙面积进行标定,进而计算出四部分叶墙面积(LWA)的真实大小。喷雾系统根据每层的冠层密度、叶墙面积数据,通过PWM控制电磁阀的工作状态实现流量实时可调,完成果树冠层的变量喷雾。与常规连续喷雾相比,变量喷雾的省药率约为21.02%,减少了药液的浪费。