植株发热是缺水、植株不健康的早期预警信号,因此监测作物温度成为许多农民的优先事项。但要做到这一点,他们需要合适的设备。
红外摄像机能够探测热量并将其转换为图像,但体积大、笨重且价格昂贵。红外传感器成本较低,但无法提供图像,因此难以对中大型农田进行精确监测。
现在,研究人员开发出一种新方法,能够以较低成本提供精确的直观作物温度数据。该系统将普通数码相机与微型红外摄像机组合在一个专门设计的结构中,既能提供温度数据,也能提供详细图像,为农民提供大量关于作物的信息。

“使用红外摄像机监测作物温度可能很棘手,因为很难区分植株与土壤或阴影等背景元素,”密苏里大学农业、食品与自然资源学院生物工程兼职教授、美国农业部农业工程师肯·萨达斯(Ken Sudduth)表示。
“通过将微型红外摄像机与数码相机相结合,我们打造了一个能够以极高细节和精度检测作物温度的系统。”
据报道,该研究发表于《Computers and Electronics in Agriculture》(《农业计算机与电子》)。两台摄像机共同生成同一区域的两幅不同图像:一幅是细节丰富的可见光照片,另一幅是红外图像。该装置名为“作物冠层多波段成像系统”,农民可以通过数码相机图像识别问题区域,并借助将温度映射为光强度的红外图像对这些区域进行分析。
该摄像系统若与能够自动从图像中滤除土壤、阴影及其他非植物物体的算法相结合,将使农民能够根据单株植物的具体需求精准灌溉作物,在无需购买更昂贵红外摄像机的情况下,实现产量最大化和用水优化。
“中等规模的农场拥有大片农田,但它们并不总是有资金购买昂贵的监测设备,”萨达斯表示,“我们的系统能够以更可承受的成本,对大面积区域进行精准监测。这对能够获得更多利润的农民有利,对所有依赖作物为生的人也有好处。”
该系统在可供农民购买之前仍需进一步微调,未来的迭代版本或可纳入无人机,以提高其适用性。

