監(jiān)測作物溫度是當(dāng)今許多農(nóng)民的首要任務(wù)。但要做到這一點(diǎn)，他們需要合適的設(shè)備。紅外攝像機(jī)可以檢測熱量并將其轉(zhuǎn)換為圖像，但它們很大、笨重且昂貴。紅外傳感器較便宜，但它們不提供圖像，這使得中型和大型場地的準(zhǔn)確監(jiān)控變得困難。

現(xiàn)在，密蘇里大學(xué)和美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局的研究人員開發(fā)出一種新方法，可以以較低的成本提供精確的視覺作物溫度數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)將普通數(shù)碼相機(jī)與微型紅外熱像儀結(jié)合成一個(gè)專門設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，可以提供溫度數(shù)據(jù)和詳細(xì)圖像，為農(nóng)民提供大量有關(guān)其作物的信息。

“使用紅外攝像機(jī)監(jiān)測作物溫度可能很棘手，因?yàn)殡y以區(qū)分植物和土壤或陰影等背景元素，”美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)工程師兼MU農(nóng)業(yè)食品學(xué)院生物工程副教授Ken Sudduth說。“通過使用數(shù)碼相機(jī)增強(qiáng)微型紅外相機(jī)，我們創(chuàng)建了一個(gè)能夠以極其細(xì)節(jié)和精確度檢查作物溫度的系統(tǒng)。”

Sudduth與菲利普·德魯（Philip Drew）合作開發(fā)了相機(jī)系統(tǒng)，菲利普·德魯是一名研究生研究員，在該項(xiàng)目工作期間完成了他在MU的碩士學(xué)位。這些相機(jī)一起產(chǎn)生相同區(qū)域的兩個(gè)不同圖像：視覺上詳細(xì)的照片和紅外圖像。這種設(shè)置被稱為作物冠層成像的多波段系統(tǒng)，允許農(nóng)民從數(shù)碼相機(jī)圖像中識別問題區(qū)域，并用紅外圖像分析這些區(qū)域，將紅外圖像映射到光強(qiáng)度。

結(jié)合自動(dòng)過濾圖像中的土壤，陰影和其他非植物存在的算法，攝像系統(tǒng)將允許農(nóng)民根據(jù)各個(gè)植物的特定需求精確灌溉他們的作物，最大化產(chǎn)量并優(yōu)化用水而無需購買更昂貴的紅外攝像機(jī)。

“中等規(guī)模的農(nóng)民擁有大片土地，但他們并不總是有昂貴的監(jiān)控設(shè)備，”Sudduth說。“我們的系統(tǒng)允許在大面積上進(jìn)行精確監(jiān)控，以獲得更易于管理的成本。這對于能夠獲得更大利潤的農(nóng)民來說是好事，而且對于依賴農(nóng)作物的每個(gè)人都有好處。”

Sudduth表示，系統(tǒng)需要更多的微調(diào)才能銷售給農(nóng)民，未來的迭代可能會結(jié)合無人機(jī)以增加多功能性。

這項(xiàng)研究“用于作物溫度測量的多波段傳感器的開發(fā)”發(fā)表在農(nóng)業(yè)中的計(jì)算機(jī)和電子學(xué)。MU的艾倫·湯普森和美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局的約翰·薩德勒也參與了這項(xiàng)研究。