طراحي، ساخت و ارزيابي سامانه اعمال علف كش با نرخ متغير با استفاده از فناوري ماشين بينايي

علف هاي هرز به دليل رقابت با گياهان زراعي براي جذب نور، آب، مواد غذايي، فضاي رشد و در برخي مواقع گاز كربنيك باعث كاهش عملكرد آنها مي شوند. از آنجا كه كنترل علف هاي هرز يكي از اركان اساسي توليد گياهان زراعي به شمار مي رود، اين مهم بخش قابل توجهي از هزينه هاي توليد را به خود اختصاص داده است. لذا كنترل علف هاي هرز با روشي كه كمترين مخارج و مشكلاتي مانند آلودگي محيط زيست را به همراه داشته باشد از اهداف اساسي كشاورزي رو به رشد امروزه است. با توجه به عدم توزيع يكنواخت علف هرز در مزرعه تخصيص، عدم تخصيص و تنظيم مقدار تخصيص علف كش بايد با توجه به مكان خاص در مزرعه مورد توجه قرار گيرد. بر اساس فلسفه كشاورزي دقيق، براي افزايش بازده اقتصادي و كاهش آلودگي محيط زيست، نهاده هاي كشاورزي و مواد شيميايي مصرفي همچون علف كش ها بايد دقيقاً به همان ميزان مورد نياز مزرعه بكار برده شود. بدين ترتيب عدم استفاده از علف كش در مكان هايي از مزرعه كه علف هرز قابل ملاحظه ندارند و استفاده از علف كش در مكان هاي مورد نيار به مقدار مناسب باعث كاهش قابل توجه اثرات مخرب زيست محيطي اين نهاده ها مي گردد. در تحقيق و مدار كنترل الكترونيكي نازل ها webcam حاضر، دستگاهي طراحي و ساخته شد كه با بهره گيري از دو دوربين عمل شناسايي گياه از خاك و پاشش سم به صورت بلادرنگ درمزرعه را انجام مي داد. در اين دستگاه همزمان با برداشت تصاوير توسط دوربين ها، نرم افزار پردازش تصوير ميزان درصد سبزي موجود در هر تصوير را به صورت مجزا بررسي كرده، در صورت بالاتر بودن درصد سبزي موجود در هر تصوير از حد آستانه تعيين شده، دستور پاشش سم توسط ميكروكنترلر به نازل ها ارسال مي شود. پاشش سم مادامي كه درصد سبزي موجود در تصوير از حد آستانه بيشتر باشد ادامه پيدا مي كند.در اين روش سمپاشي مستقيم بر روي علف هاي هرز برخلاف وضعيت مرسوم كه سمپاشي بر روي خاك، گياه اصلي و علف هرز انجام مي شود علاوه بر كاهش چشمگير مصرف ميزان سم نقش بسزايي در بهبود شرايط زيست محيطي و كاهش آلودگي آبهاي زير زميني دارد. دستگاه ر دو مرحله آزمايشگاهي و مزرعه اي مورد ارزيابي قرار گرفت. در ارزيابي آزمايشگاهي، دقت شناسايي سبزينه و پاشش در سه سرعت 2، 4 و km/h 6 اندازه گيري شد. بالاترين دقت پاشش در كمترين سرعت مشاهده شد و با افزايش سرعت از دقت شناسايي اندازه گيري شد، همچنين ميزان تقدم و تاخر در دو سرعت 4 و km/h 6 اندازه گيري شد. با افزايش سرعت پيشروي تراكتور از دقت پاشش كاسته شد. در ارزيابي مزرعه اي كه در قالب طرح بلوك كاملاً تصادفي براي سه تيمار اعمال علف كش با استفاده از سيستم طراحي شده و اعمال علف كش به صورت يكنواخت ( معمول) و عدم پاشش علف كش ( شاهد) با استفاده ازعلف كش (D-4-2 ( %0/25 يكسان محصول % 75 صرفه جويي در ميزان علف كش مصرفي مشاهده شد. همچنين در مقايسه ميانگين درصد علف هاي هرز از بين رفته با استفاده از سيستم مذكور و كنترل علف هاي هرز به صورت معمول تفاوت معناداري مشاهده نشده .