Cómo utilizar la visión por máquina para la inspección de malas hierbas
Max Reijngoudt
Cuando se trata de la inspección de malas hierbas y la aplicación dirigida de pesticidas, es importante implementar un sistema de visión de alta calidad, fundamental para detectar plantas o malas hierbas dañinas que pueden afectar la producción de cultivos. Entendemos que puede ser difícil determinar la configuración de visión por máquina y el software adecuados para promover el estándar óptimo y lograr la mejor producción de cultivos, entre otros beneficios. Nuestros productos de visión por máquina y precios están disponibles y son fácilmente accesibles para proporcionar acceso directo a la información sobre este sistema de visión para inspección de malas hierbas / aplicación de pesticidas.
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En esta aplicación, el cliente que consultó sobre su aplicación de pesticidas necesitaba capturar sus cultivos y el área circundante con una cámara que tuviera suficientes fotogramas por segundo (FPS) y megapíxeles (MP). Las cámaras se fijaron a una viga larga (brazo) que luego se acopló al tractor que recorrería los campos. Con un mayor FPS, este cliente
será capaz de detectar malas hierbas pequeñas o grandes que crecen en los diferentes tipos de cultivos. Con esta información, el cliente podrá activar su sistema para rociar pesticida sobre las malas hierbas que están afectando el crecimiento de sus cultivos.
Selección de cámara para pulverización de pesticidas / inspección
Para este sistema de visión por máquina montado en tractor, primero queremos elegir qué cámara será la más adecuada para el cliente. Debemos tener en cuenta que se necesita una alta frecuencia de imagen para la inspección e identificación de malezas para la pulverización de pesticidas y que también cumplimos con las recomendaciones de nuestros clientes. Nuestro consejo fue utilizar la cámara GigE de 3MP 'MER2-302-37GC-P' ya que existe la posibilidad de tener un cable más largo que alimentará y transmitirá datos a través de un solo cable. Debido a que el brazo del tractor mide más de 4,6 metros, una cámara USB3.0 no era tan adecuada en comparación con la Cámara GigE.
El cliente necesitaba una cámara en color para inspeccionar las malezas con claridad, así como una cámara con obturador global, ya que el tractor estará en movimiento constante durante el periodo de pruebas. Esto garantizará que las imágenes no se distorsionen. Puede leer más sobre obturador global y rolling shutter en nuestro Centro de Conocimiento Rolling Shutter vs. Global Shutter.
Tarjeta de adquisición de imágenes para inspección de malezas
Como los brazos del tractor contendrán cada uno 10 cámaras, el cliente también necesitará frame grabbers para garantizar que la transmisión de datos entre las cámaras sea fluida. Puede ver nuestros diferentes frame grabbers disponibles. Nuestro Adaptador PCIe4x - 4x GigE PoE - quad bus puede conectar 4 cámaras diferentes a la vez de forma independiente a máxima velocidad. Gracias a la función PoE de esta tarjeta, la cámara PoE puede ser alimentada utilizando el mismo cable ethernet que se utiliza para la transmisión de datos.
Para determinar la resolución requerida, el cliente proporcionó la resolución mínima. Basándose en 3 píxeles por el detalle más pequeño, se requerían al menos 2000x1000 píxeles para esta aplicación. La cámara GigE de 3MP 'MER2-302-37GC-P', que tiene una resolución de 2048X1536, se ajusta a las necesidades de esta aplicación.
Protección para su configuración de visión por máquina
El cliente también necesitaba una carcasa para cámara de visión por máquina para asegurarse de que no entrara polvo ni humedad en la cámara y el objetivo. Estas carcasas para cámara de visión por máquina tienen clasificación IP67
para garantizar que su cámara de visión por máquina permanezca protegida.
Varias cámaras de visión por máquina en el tractor
En esta aplicación específica, el cliente quería una configuración de 20 cámaras. 10 de las cámaras debían colocarse en un brazo del tractor y viceversa. Todas las cámaras son iguales a la mencionada en este artículo, así como el mismo objetivo de la sección anterior. Esto le dará al cliente la capacidad de utilizar su pulverizador de pesticidas para promover el crecimiento de sus plantas y detener las malas hierbas dañinas que crecen a su alrededor. Cada cámara necesitaba un cable 10GigE de 10 metros, pero si su sistema de visión necesita varios ajustes, podemos realizar fácilmente modificaciones para adaptarnos a la necesidad de su aplicación de visión.
Selección de objetivo para inspección de malas hierbas
Después de conocer la resolución requerida, todavía necesitamos encontrar el objetivo correcto que se necesita para esta aplicación, lo cual basamos en nuestro Calculador de Objetivo Online. Como puede ver en la figura, el tamaño del sensor de la MER2-302-37GC-P es de 1/1.8”. Siguiendo nuestros cálculos previos y los requisitos establecidos por el cliente, con un FOV de 1050 x 880mm, se requiere un objetivo de distancia focal de 6mm. El FOV final será aproximadamente de 1029 x 772mm, lo cual, al ser discutido con el cliente, fue más que suficiente para su aplicación. Con esto, el cliente puede configurar la región de interés (ROI) para asegurarse de que tiene el FOV exacto que buscaba a 1000mm HFOV. Nuestro objetivo C-mount 5MP 06mm VA-LCM-5MP-06MM-F1.4-015 es una excelente solución para la cámara de 3MP.
Iluminación de visión por máquina para la inspección de malezas
Para esta aplicación en particular, ya había iluminación disponible en los brazos del tractor, así como en el propio tractor, lo que resultó en una iluminación suficiente para su solución. Si su aplicación se encuentra en un escenario de baja iluminación, puede ser necesario otro iluminado para visión por máquina, en cuyo caso puede ponerse en contacto con nosotros al final de la página utilizando nuestro formulario de soporte al cliente.
Software de procesamiento de imágenes para detectar malas hierbas
En algunos casos, nuestras cámaras, lentes y soluciones de iluminación no son suficientes para un sistema de visión. Nuestras cámaras son compatibles con GenIcam, lo que significa que pueden utilizarse con una variedad de software de terceros, incluyendo MvTec Halcon, NI Labview, Cognex Vision Pro, Matlab, OpenCV y software para Arm Boards. Para la primera programación, nuestro SDK gratuito puede utilizarse para adquirir imágenes y configurar los parámetros de la cámara. El kit de desarrollo de software es compatible con PC regulares e industriales y plataformas ARM, incluyendo la serie NVIDIA TX y Raspberry Pi. Los sistemas operativos compatibles incluyen Windows, Linux y Android.
Por ejemplo, los clientes han diseñado su propio paquete de software que funcionó con nuestro SDK. Para su aplicación única, puede que necesite utilizar uno de nuestros paquetes de software de Visión por computadora.
Soporte para el sistema de visión de detección de malas hierbas
La visión por máquina ofrece una solución potente y precisa para la inspección de malezas y la aplicación dirigida de pesticidas. Al implementar un sistema de cámara con altas velocidades de fotogramas y la resolución adecuada, los agricultores pueden lograr mejoras significativas en el rendimiento de los cultivos y la gestión de recursos. Al combinar los componentes de visión por máquina mencionados en este artículo, los agricultores pueden obtener una herramienta valiosa para optimizar el control de malezas y maximizar la salud de los cultivos.
¿Le gustaría recibir asistencia de uno de nuestros especialistas en visión por máquina para construir su propio sistema de visión para detección de malezas/aplicación de pesticidas? No dude en ponerse en contacto utilizando el formulario a continuación y nos pondremos en contacto con usted lo antes posible.
