به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « پهپاد » در نشریات گروه « مکانیزاسیون کشاورزی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «پهپاد» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • سمیه شادمانفر، امین لطفعلیان دهکردی*، احمد رضا قاسمی دستگردی، علیرضا حق شناس نصرآبادی
    نظر به اینکه گندم و جو از محصولات با اهمیت و استراتژیک کشور ایران است و یکی از مهمترین آفات این محصولات سن غلات می باشد، بنابراین هر ساله سازمان حفظ نباتات کشور این آفت خطرناک را پایش می کند تا در زمان مناسب دستور مبارزه صادر شود. طبق آمارهای وزارت جهاد کشاورزی خسارت ناشی از آفات، بیماری ها و علف های هرز هر ساله حدود 35-30 درصد کل محصول را در بر می گیرد که 12-10 درصد آن مربوط به حشرات مضر می باشد و در مناطقی که آلودگی شدید باشد، خسارت وارده به محصول حتی به 100 درصد هم می رسد. پایش یک به یک مزارع کاری بسیار سخت و وقت گیر، در بازه زمانی محدود که نیازمند تعداد زیادی نیروی انسانی متخصص است. حضور فیزیکی کارشناسان در مزارع جهت انجام عملیات پایش، نیازمند صرف زمان و هزینه است و هم باعث آسیب به گیاهان در مزارع می شود. یکی از اهداف این پژوهش استفاده از روشی غیرمخرب برای چنین عملیاتی در شناسایی آفت سن غلات است. در این تحقیق شمارش آفت سن مادر در مزارع غلات و نرم گیری آن به دو روش استفاده از پردازش تصاویر هوایی با ثبت 954 تصویر و روش کادراندازی و شمارش چشمی در مزرعه توسط کارشناس خبره در دو مزرعه با نرم متفاوت انجام گرفت. پس از پردازش تصاویر با استفاده از محیط Pycharm در نرم افزار پایتون، تعداد سن در هر تصویر بدست آمد، نتایج آنالیز آماری نشان داد که اختلاف میانگین این دو روش در سطح احتمال 1% معنادار نیست و می توان با اطمینان از این روش برای پایش آفت سن مادر مزارع غلات استفاده کرد. در این پژوهش با استفاده از پردازش تصاویر پهپادی، روشی سریع و دقیق، بدون خسارت به محصول، برای نرم گیری آفت سن و صدور دستور سمپاشی جهت جلوگیری از وارد آمدن خسارت به مزرعه بدست آمد.
    کلید واژگان: پردازش تصویر, پهپاد, سن گندم, نرم گیری, کشاورزی دقیق}
    Somaye Shadmanfar, Amin Lotfalian Dehkordi *, Ahmad Reza Ghasemi Dastgerdi, Alireza Haghshenas Nasrabadi
    Considering that wheat and barley are important and strategic products in Iran, the Sunn pest is one of the most important pests of these products. Every year, the country's plant protection organization monitors this dangerous pest so that an order to fight it can be issued at the right time. Farm monitoring is a very difficult, time-consuming, and destructive task; it also requires a large number of specialized human resources. One of the goals of this research is to create a non-destructive method for such an operation in the identification of Sunn pests. In this research, the counting of Sunn pests in cereal farms was done by two methods using aerial image processing by recording 954 images and framing method and eye counting in the farm by an expert in two farms with different numbers of this pest. The number of pests in each image was obtained after processing the images using the Python programming language in the PyCharm learning library. The statistical study results showed no significant difference at the 1% probability level between the average data of the two methods. This method can be used confidently to monitor the Sunn pest in cereal farms. In this research, by using UAV image processing, a fast, accurate, and non-destructive method was proposed and evaluated for counting the pests and issuing spraying orders in cereal farms.
    Keywords: Image Processing, UAV, Sunn pest, Eurygaster counting, Machine learning}
  • شهرزاد فلاحت نژاد ماهانی، اعظم کرمی*

    در سال های اخیر استفاده از یادگیری عمیق در کشاورزی دقیق به منظور تشخیص و شمارش آفات و یا بیماری های گیاهان، سمپاشی هوشمند، تخمین سطح زیر کشت و نظارت بر روند رشد گیاهان جهت مقابله با عوامل بازدارنده و یا کاهش دهنده رشد و با هدف افزایش بهره وری محصولات کشاورزی به سرعت رو به افزایش است. در این مقاله، به طراحی الگوریتمی برگرفته از شبکه عصبی عمیق YOLOv5s جهت تشخیص و شمارش خودکار کاکل های گیاه ذرت پرداخته شده است. برای این منظور، از تصاویر اخذ شده توسط پهپاد از مزرعه ذرت در دو تاریخ متفاوت جهت آموزش و ارزیابی شبکه استفاده گردیده و با توجه به نوع و اندازه داده به اعمال تغییراتی در معماری و تابع فعال سازی الگوریتم اصلی YOLOv5s با هدف افزایش تعداد پارامترهای شبکه، کاهش بیش برازش و افزایش دقت تشخیص پرداخته شد و الگوریتم Modified YOLOv5s که به اختصار MYOLOv5s نام دارد به عنوان نسخه بهبودیافته YOLOv5s با قابلیت شناسایی و شمارش کاکل های ذرت با مقادیر ضریب تبیین (R2) 99.28 درصد و دقت متوسط (AP) 95.30 درصد حاصل شد. همچنین، عملکرد روش پیشنهادی به کار گرفته شده در این مقاله با الگوریتم های معتبر معرفی شده در این زمینه ,TasselNetv2+ Faster R-CNN و RetinaNet مقایسه گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مقادیر ضریب تبیین برای این سه شبکه به ترتیب 77.86، 86.83 و 95.53 درصد می باشد. همچنین برای الگوریتم های Faster R-CNN و RetinaNet مقادیر دقت متوسط 76.99 و 77.66 درصد به دست آمد. این نتایج نشان می دهند که الگوریتم MYOLOv5s حداکثر مقادیر ضریب تبیین R2 و دقت متوسط (AP)، دقت (Precision) و یادآوری (Recall) را دارد که بیانگر کارایی بالای روش پیشنهادی در تشخیص کاکل ذرت است. شایان ذکر است MYOLOv5s با دارا بودن سرعت پردازش 84 فریم بر ثانیه سریع ترین روش در تشخیص کاکل ذرت محسوب می گردد.

    کلید واژگان: پردازش تصویر, پهپاد, تشخیص شی, کاکل ذرت, یادگیری عمیق}
    Sh. Falahat Nejad Mahani, A. Karami *
    Introduction

    Maize is one of the most important cereal crops worldwide, providing staple food for people globally. Counting maize tassels provides essential information about yield prediction, growth status, and plant phenotyping, but traditional manual approaches are expensive and time-consuming. Recent developments in technology, including high-resolution RGB imagery acquired by unmanned aerial vehicles (UAVs) and advanced machine-learning techniques such as deep learning (DL), have been used to analyze genotypes, phenotypes, and crops.In this study, we modified the YOLOv5s single-stage object detection technique based on a deep convolutional neural network and named it MYOLOv5s. We incorporated BottleneckCSP structures, Hardswish activation function, and two-dimensional spatial dropout layers to increase tassel detection accuracy and reduce overfitting. Our method's performance was compared with three state-of-the-art algorithms: Tasselnetv2+, RetinaNet, and Faster R-CNN. The results obtained from our proposed method demonstrate the effectiveness of MYOLOv5s in detecting and counting maize tassels. 

    Materials and Methods

    The High-Intensity Phenotyping Site (HIPS) dataset was collected from the large field at the Agronomy Center for Research and Education (ACRE) of Purdue University, located in West Lafayette, Indiana, USA during the 2020 growing season. A Sony Alpha 7R-III RGB camera mounted on a UAV at a 20m altitude captured high-resolution orthophotos with a pixel resolution of 0.25 cm. The dataset consisted of two replications of 22 entries each for hybrids and inbreds, planted on May 12 using a two-row segment plot layout with a plant population of 30,000 per acre. The hybrids and inbreds in this dataset had varying flowering dates, ranging from 20 days between the first and last variety.This article uses orthophotos taken on July 20th and 24th to train and test the proposed deep network "MYOLOv5s." These orthophotos were divided into 15 images (3670×2150) and then cropped to obtain 150 images (608 × 2048) for each date. Three modifications were applied to the original YOLOv5s to form MYOLOv5s: BottleneckCSP structures were added to the neck part of the YOLOv5s, replacing some C3 modules; two-dimensional spatial dropout layers were used in the defect layer; and the Hardswish activation function was utilized in the convolution structures. These modifications improved tassel detection accuracy. MYOLOv5s was implemented in the Pytorch framework, and the Adam algorithm was applied to optimize it. Hyper-parameters such as the number of epochs, batch size, and learning rates were also optimized to increase tassel detection accuracy.

    Results and Discussion

    In this study, we first compared the original and modified YOLOv5s techniques, and our results show that MYOLOv5s improved tassel detection accuracy by approximately 2.80%. We then compared MYOLOv5s performance to the counting-based approach TasselNetv2+ and two detection-based techniques: Faster R-CNN and RetinaNet. Our results demonstrated the superiority of MYOLOv5s in terms of both accuracy and inference time. The proposed method achieved an AP value of 95.30% and an RMSE of 1.9% at 84 FPS, making it about 1.4 times faster than the other techniques. Additionally, MYOLOv5s correctly detected the highest number of maize tassels and showed at least a 17.64% improvement in AP value compared to Faster R-CNN and RetinaNet, respectively. Furthermore, our technique had the lowest false positive and false negative values. The regression plots show that MYOLOv5s provided slightly higher fidelity counts than other methods.Finally, we investigated the effect of score values on the performance of detection-based models and calculated the optimal values of hyperparameters.

    Conclusion

    The MYOLOv5s technique outperformed other state-of-the-art models in detecting maize tassels, achieving the highest precision, recall, and average precision (AP) values.The MYOLOv5s method had the lowest root mean square error (RMSE) value in the error counting metric, demonstrating its accuracy in detecting and counting maize tassels.We evaluated the correlation between predicted and ground-truth values of maize tassels using the R2 score, and for the MYOLOv5s method, the R2 score was approximately 99.28%, indicating a strong correlation between predicted and actual values.The MYOLOv5s method performed exceptionally well in detecting tassels, even in highly overlapping areas. It accurately distinguished and detected tassels, regardless of their proximity or overlap with other objects.When compared to the counting-based approach TasselNetv2+, our proposed MYOLOv5s method showed faster inference times. This suggests that the MYOLOv5s method is computationally efficient while maintaining accurate tassel detection capabilities.

    Keywords: deep Learning, Image processing, Maize Tassel, Object Detection, UAV}
  • سعید ظریف نشاط*، محمدحسین سعیدی راد، محمود صفری، سید حنیف رضا معتمدالشریعتی، مجتبی ناصری
    در این پژوهش عملکرد پهپادسمپاش با روش های معمول مبارزه با علف های هرز مزارع گندم مورد مقایسه قرار گرفت. این پژوهش در قالب طرح آزمایشی کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. تیمارهای مورد استفاده شامل: سمپاشی با پهپادسمپاش، سمپاشی با سمپاش بومدار پشت تراکتوری، و سمپاشی با سمپاش توربینی زراعی (توربولاینر) بود. پارامترهای اندازه گیری شده شامل عرض پاشش موثر، ظرفیت موثر و بازده زراعی سمپاش ها، مقدار پاشش محلول سم در هکتار، قطر میانه عددی و حجمی ذرات محلول سم، ضریب کیفیت پاشش، مقدار بادبردگی، انرژی مصرفی و اثر بخشی (کارایی) سمپاش ها بودند. نتایج برای پهپادسمپاش، سمپاش بومدار پشت تراکتوری و سمپاش توربینی زراعی به ترتیب برابر با 1/11، 6/351، 1/249 لیتر مصرف محلول سم در هکتار، مقدار بادبردگی 8/16، 7/7 و 6/38 درصد بادبردگی، 7/6، 9/5 و 7/7 هکتار بر ساعت ظرفیت مزرعه ای، 1/83، 7/78 و 2/66 درصد بازده زراعی و 418، 8/2837 و 2/4796 کیلوژول در هکتار انرژی مصرفی بدست آمدند. ضریب کیفیت پاشش در پهپادسمپاش و سمپاش توربینی زراعی به ترتیب برابر با 8/1 و 2/4 بود. پس از گذشت 30 روز از سمپاشی، از نظر کارایی عملیات سمپاشی (شامل وزن و تعداد علفهای هرز مهار شده)، بین تیمارها اختلاف معنی داری مشاهده نشد. در کل با توجه به قابل قبول بودن نتایج ارزیابی، استفاده از پهپادسمپاش مزایای زیادی داشته و در شرایط فنی و محیطی آزمون، قابل توصیه می باشد.
    کلید واژگان: پهپاد, سمپاش, ضریب کیفیت سمپاشی, علف کش}
    Saeed Zarifneshat *, Mohammad Hossein Saeidirad, Mahmoud Safari, Hanif Reza Motame Alshariati, Mojtaba Naseri
    In this study, the performance of the drone sprayer and conventional sprayers was evaluated for weed control in wheat fields. This project was conducted in a completely randomized experimental design with three replications. The studied parameters were: effective spraying width, spraying time per hectare and consequently the field capacity and field efficiency of sprayers, amount of herbicide solution per hectare, volume and number median Diameter of herbicide particles, spraying quality coefficient, drift, energy consumption, crushing rate of Wheat, sprayers effectiveness and economic evaluation. The results of analysis of variance showed a significant difference between the experimental treatments at 5% probability level. The results showed that the drone sprayer, boom sprayer and the turboliner sprayer had 11.14, 351.59, 249.14 liters solution per hectare, 16.76, 7.66 and 38.6% rate of drift, and 6.72, 5.92 and 7.66 hectar per hour field capacity, and energy consumption of 418, 2837.8 and 4796.2 kJ respectively. E was 72.6, 5.92 and 7.66 hectares per hour and energy consumption was 418, 2837.8 and 4796.2 Kjoules per hectar. Spray quality coefficient in drone sprayer and turboliner sprayer were 1.78 and 4.24, respectively. In 30 days after spraying, no significant difference was observed between treatments in terms of operation effectiveness. The cost per hectare of using drone sprayer was twice as much as conventional sprayers.
    Keywords: herbicide, Spraying Quality Coefficient, UAV sprayer}
  • مریم رحیمی جهانگیرلو*، نیکروز باقری
    برای دستیابی به افزایش حداکثری تولید و کارایی مصرف نهاده های کشاورزی، فناوری های اطلاعاتی انقلابی دیگر را رقم زده اند. مهم ترین تفاوت کشاورزی پیشرفته (یا دقیق، هوشمند و دیجیتال) با کشاورزی سنتی، چرخه مدیریت زراعی مبتنی بر فناوری اطلاعات است. بنابراین، هدف این مقاله معرفی اجزای چرخه مدیریت زراعی مبتنی بر فناوری اطلاعات در کشاورزی پیشرفته است. این چرخه از پنج مولفه اصلی تشکیل شده است: 1) گیاه، 2) سکوها یا سنجنده های سنجش ازدور مثل ماهواره ها، پهپادها و تجهیزات غیرتماسی مجهز به حسگر، 3) داده، 4) تصمیم گیری با استفاده از محاسبات هوش مصنوعی و (5) اجرا و به کارگیری دستورات با استفاده از فناوری هایی چون فناوری نرخ متغیر. هدف اصلی این چرخه، کسب اطلاعات دقیق از نقاط مختلف یک سامانه کشاورزی برای تصمیم گیری هوشمند است. این چرخه امکان جمع آوری داده های عینی و تصمیم گیری هوشمند را برای اجرای کشاورزی پیشرفته فراهم می آورد. درواقع، کشاورزی پیشرفته بر پایش و تهیه نقشه ها و اطلاعات مکانی زمانی استوار است و این اصل از وجود ناهمگونی در مزرعه ناشی می شود. نقش مولفه های چرخه مدیریت زراعی مبتنی بر فناوری اطلاعات، شناسایی این ناهمگونی ها (تفاوت در شیب زمین، ارتفاع، عناصر مغذی خاک، آفات و علف های هرز، رطوبت، شوری (PH، (EC، ماده آلی و یا حتی عملکرد) و کمک به مدیریت آن ها به روشی دقیق و هوشمند در بخش های مختلف عرصه تولید است.
    کلید واژگان: فناوری کشاورزی, پهپاد, سنجنده, کشاورزی دقیق, مدیریت هوشمند}
    Maryam Rahimi Jahangirlou *, Nikrooz Bagheri
    In the present century, the development of information technology (IT) is bringing another revolution to achieve the maximum increase in crop production and efficiency of using agricultural inputs. The greatest role of IT in advanced agriculture (precision, smart and digital) is through the IT-based crop management cycle. So, this paper aims to introduce the components of IT-based crop management cycle and their role in advanced agriculture. IT-based crop management cycle consists of five main components including (1) crop, (2) remote sensing platforms supporting sensors such as satellites, drones and proximal equipment (3) data, (4) decision-making through algorithms such as artificial intelligence and (5) the actuation through variable rate technology. The main purpose of this cycle is to obtain accurate information from every pixels of a farm for smart decision making. This cycle enables the collection of objective data for the implementation of advanced agriculture. In fact, advanced agriculture is based on the principle of monitoring and preparing maps and spatio-temporal information, and this principle arises from the existence of heterogeneity in the field. The role of IT-based crop management cycle components is identifying these heterogeneities (differences in land slope, altitude, soil nutrients, pests and weeds, moisture, salinity (EC), pH, organic matter or even crop yield) for helping to perform precision and smart field management in different parts of the production field
    Keywords: Agrotechnology, Precision agriculture, Sensor, Smart Farm Management, UAV}
  • نیکروز باقری*
    در قرن حاضر، لزوم تامین امنیت غذایی جمعیت روز افزون کشور، اهمیت حفظ سلامت انسان و محیط زیست و همچنین لزوم افزایش مستمر بهره وری نهاده ها، کاربرد فناوری های نوین در فرآیند تولید محصولات کشاورزی را بیش از پیش ضروری ساخته است. از جمله فناوری های نوین، کشاورزی هوشمند است. در این مقاله سعی شده است تا اهمیت فناوری سنجش از دور به عنوان یکی از مهمترین ارکان کشاورزی هوشمند یعنی جمع آوری و ثبت داده ارایه شود. همچنین، انواع سکو و سنجنده در مطالعات سنجش از دور معرفی شده و کاربردهای آن ها در کشاورزی و همچنین مزایا و محدودیت های هریک از روش ها بیان شده است. در قرن حاضر، لزوم تامین امنیت غذایی جمعیت روز افزون کشور، اهمیت حفظ سلامت انسان و محیط زیست و همچنین لزوم افزایش مستمر بهره وری نهاده ها، کاربرد فناوری های نوین در فرآیند تولید محصولات کشاورزی را بیش از پیش ضروری ساخته است. از جمله فناوری های نوین، کشاورزی هوشمند است. در این مقاله سعی شده است تا اهمیت فناوری سنجش از دور به عنوان یکی از مهمترین ارکان کشاورزی هوشمند یعنی جمع آوری و ثبت داده ارایه شود. همچنین، انواع سکو و سنجنده در مطالعات سنجش از دور معرفی شده و کاربردهای آن ها در کشاورزی و همچنین مزایا و محدودیت های هریک از روش ها بیان شده است.
    کلید واژگان: پهپاد, سنجش از دور, کشاورزی دقیق, کشاورزی هوشمند, کلان داده, ماهواره}
    Nikrooz Bagheri *
    In the present century, the need to provide food security for the growing population of the country, the importance of maintaining human health and the environment, as well as the need to continuously increase the productivity of inputs, has made the use of new technologies in the production of agricultural products more necessary. One of the new technologies is Intelligent agriculture. This paper has tried to present the importance of remote sensing technology as one of the most important parts of intelligent agriculture, namely data collection and recording. Also, the types of platforms and sensors that have been introduced in remote sensing studies and their applications in agriculture, as well as the advantages and limitations of each method are described. In the present century, the need to provide food security for the growing population of the country, the importance of maintaining human health and the environment, as well as the need to continuously increase the productivity of inputs, has made the use of new technologies in the production of agricultural products more necessary. One of the new technologies is Intelligent agriculture. This paper has tried to present the importance of remote sensing technology as one of the most important parts of intelligent agriculture, namely data collection and recording. Also, the types of platforms and sensors that have been introduced in remote sensing studies and their applications in agriculture, as well as the advantages and limitations of each method are described.
    Keywords: big data, Intelligent agriculture, Precision agriculture, Remote Sensing, Satellite, Unmanned aerial vehicle}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال