农业夜视技术——我们需要它们吗？

2021 年 10 月 8 日

 

为军事目的开发第一夜视设备，科学家们并没有怀疑他们的发明会在 21 世纪得到更广泛的应用。 现在NV技术不仅用于不同国家的武装部队。 它在猎人、野生动物观察者、安全组织等中很受欢迎。 但它对农业和农业同样有用。 令人惊讶的是，人类在使工作更高效、更轻松方面是多么理性！ 夜视技术如何应用​​于农业，融入这个领域有什么意义？ 继续阅读。

夜视技术的类型
三种不同的技术可让您在黑暗中看到东西——夜视、热视和主动照明。 最后一个选项允许您获得高分辨率和清晰度的图像。 但也有一个很大的缺点——要让此类设备工作，需要额外的照明。 这种技术在完全黑暗的情况下提供了良好的图像，但由于额外的照明，人或动物可以看到用户。 肉眼看不到夜视，而热视工作，所以经常使用。 夜视技术经历了“分面”的几个阶段，让我们可以享受现代NV设备的完美工作。 它的工作基于捕获所有可用光和从物体反射的短波辐射（光子）并将其转化为一股光流。 光子变成电子并通过图像增强管，在那里它们的数量增加了数百倍。 电子越多，显示的用户图像越清晰、越亮。 热成像是夜视行业的最新技术。 红外热像仪可以非常小，可以很容易地放在口袋里携带。 相机具有热传感器，可以捕捉用户周围物体的热辐射，测量它们的温度，然后将这些数据发送到内置微型计算机。 计算机处理信息并在用户的显示器上显示周围空间的热图像。 捕获和处理数据的速度如此之快，以至于用户可以毫无延迟地实时查看图像。

NV和TV解决农业哪些问题
在地面上工作和照顾植物非常耗时、昂贵，并且需要持续控制。 如果使用得当，NV 和 TV 技术可以避免农业中的许多问题和不必要的开支：

• 夜间气温较低。 它促进了人类和技术人员的工作； 在舒适的温度条件下，土壤耕作、喷洒和其他类型的工作更容易、更快捷。
• 能够白天和晚上在田间工作，即为人员提供弹性工作时间。 灵活方便的工作时间表将减少团队中的冲突。
• 在花授粉期间对蜜蜂的伤害最小。 蜜蜂从日出到日落为植物授粉。 在白天施肥和化学处理期间，农民每年都会消灭数以千计的这些重要的自然昆虫。
• 杀死更多害虫的能力。 有时无法消灭害虫。 发生这种情况是因为白天喷药时它们在叶子保护下的土壤上，并且它们只在晚上爬上来。 夜间喷洒田地将消灭最大数量的害虫。 此外，夜间耕作可以减少白天在田间伤害野生动物和鸟类的风险。

夜视和热视觉如何在农业中发挥作用
现代科技会对自然造成极大的伤害，人类也因此而受苦。 在许多国家，风力涡轮机安装在农田上。 很多时候，鸟类在白天和晚上都会在它们的叶片上受伤——蝙蝠。 但是鸟类和蝙蝠从昆虫大军中拯救了田野。 所以，当没有鸟类和蝙蝠时，庄稼上就会出现昆虫。 夜视和热视使农民能够有效地跟踪空气中的运动，以调节风力涡轮机的工作。

这些技术还有其他奇妙的可能性：

• 确定作物的状态。 茎和叶的密度可以确定患病植物的存在。 健康的植物几乎不传输短波和长波，所以反射能量的百分比很低。 此外，绿叶中含有大量的叶绿素，难以通过波浪。
• 确定有活力的种子。 在地里播种后，可以确定可增加收获的可存活种子。
• 调度灌溉。 土壤的热辐射和气体交换可以确定田间最潮湿和最热的地方。 为了节约用水，农民使用热技术寻找需要紧急浇水的干旱地区。
• 鉴定感染病原菌的植物。 借助热筛选，可以确定大麦白粉病、小麦黄锈病、黄瓜叶片损伤和真菌。
• 产量评估。 收获和销售利润往往达不到农民的期望。 但是现代技术允许他们进行初步的收益评估，以了解可能的收入总额。 这种预测不仅适用于田间作物，也适用于果树。 热传感器和红外传感器可以确定健康和患病的果实，以及它们在树上的数量。
• 成熟度的确定。 红外辐射的强度可让您确定作物的成熟程度。 这通常可以通过视觉来完成，但是如果您需要了解大范围的成熟度，上述技术将有所帮助。
• 运输前对受损水果和蔬菜的测定。 这有助于确定可能很快开始腐烂的水果和蔬菜。 从日落到黎明，工人可以随时向农作物喷洒化肥或杀虫剂。 夜间喷洒可以更好地处理植物，因为通常没有风或阵风微不足道。 此外，夜间耕作的视觉灰尘问题较少。 夜视可以保护田地免受野生动物的侵害。 农民经常因野兔、狐狸、野猪和其他动物在夜间践踏或吃掉庄稼而蒙受损失。

NV 和 TV 在农业中的未来
根据专家令人失望的预测，地球上肥沃的土壤正逐年变得贫瘠。 灌溉用水短缺，特定气候区不常见的害虫会攻击田地。 但对于许多夜视仪制造商来说，这种“恐怖”只是发明和改进新技术的动力。 未来5-10年，NV和TV将如何融入农业？ 科学家们向我们承诺了惊人的发展。 例如，大范围热像仪将识别具有干燥土壤的区域。 然后，这些数据将被传送到计算机，特殊软件将组成灌溉路线，将拖拉机主要引导到田间的问题区域。
开发人员的另一个想法是农业机械的自动化。 新一代拖拉机和收割机可以远程控制。 夜视摄像机将显示方向，热成像仪可以识别草或植物茎中的活物体。 这将显着简化夜间现场工作——可能根本不需要人员参与，只需要几个操作员进行远程控制。
科学家们已经在开发高分辨率夜视设备。 这样的设备将清楚地看到字母和小元素。 他们的视野范围也会扩大。 很快改进技术将使农民能够在夜间使用无人机飞越田野。
热图像可以显示土壤温度和养分含量低的土壤区域，以及患病植物的区域。 特殊软件将处理这些信息，使农业更有利可图，生产力更高——工人将向最有问题的地区施肥和杀虫剂，识别土壤湿度高的地区等等。 一些农场已经为夜间在田间工作的工作人员购买了夜视镜。
就现代化和发展机遇而言，农业是世界第四大部门。 与保险、建筑或餐饮相比，将新技术融入其中要容易得多。 约翰迪尔、先正达和罗伯特博世等公司积极致力于为农业产业开发新技术，以提高其生产力和产量。 在未来 10 年中，日夜协调工作的自动化农场将是一个非常真实的项目。