计算机图像处理技术在农业工程中的应用

　　摘要：在农业工程中运用计算机图像处理技术可以提升农业工程的设计和建设质量，有助于农业的发展和进步。计算机图像处理技术农业工程中的应用主要包括监测农作物长势、病虫草害诊断、农作物自动收获等。运用图像处理技术可促进农业工程向自动化、智能化的方向发展。

　　关键词：计算机；图像处理技术；农业工程

　　目前，计算机技术日益完善，图像处理技术也得到广泛应用。图像处理技术主要对图像数字化、图像编码、图像增强、图像分析等内容进行研究。图像可以用于信息交换，图像处理和人们的生活、工作等各个方面有很大的联系。图像处理、图像分析广泛应用在各个领域中，以形态数学、集合论等为理论基础。图像处理虽然可以通过光学方法、模拟技术来实现，但计算机图像处理技术的效率和质量更加良好。在农业工程中，可以应用计算机图像处理技术，该技术的应用可以降低人工投入的成本，确保数据的精准度，使用效果比较明显。

　　1计算机图像处理技术分析

　　计算机图像处理技术就是对图像进行数字化处理，将真实的图像转变为可存储的格式。数字化处理的过程中，要进行采样处理和量化处理。从本质上来看，采样处理就是采用点的方式描述图像，如图像的分辨率为640×480像素，则组成图像的点为307200个[1]。可见，要提高图像的清晰度，就要使用更多的点。但是，大分辨率图像会占据较大的存储空间。采样结果也就是图像的分辨率的体现。量化就是采用范围较大的数值进行采样，在采样结束后，数字范围涵盖所有颜色总数。例如，存储一个点使用了4bit的空间，则图像颜色只有16种。数值范围的大小和图像颜色有直接关系，范围越大，颜色越多，图像效果也会更加细腻，当然也会占据更大的存储空间。量化结果就是图像可容纳的颜色总数，不论是采样还是量化，本质上都存在视觉效果与存储空间之间的矛盾。在采样量化处理后，才能获得相应的数字化图像，然后利用各种图像处理软件和技巧进行更进一步的处理，包括外观调整、格式转换等等，进而得到想要的图片效果。数字化图像数据通常采用位映射和向量处理两种存储方式，前者是架构图像各点数值存放在矩阵之中，矩阵将字节作为单位。如果图像只有一个颜色，1bit的存储空间可以存放一张8点图像数据。16色图像两个点需要1bit存储；256色图像每个点都需要1bit存储。通过这种方式，可对不同颜色模式的图像画面进行精确地描述。向量处理存储出图像数据的各点，主要对轮廓部分进行存储。例如，如果是一个圆形图案，则会对圆心坐标位置进行存储，也会对半径长度、边线等进行存储。这种存储方式时间需求较长，压缩方式比较复杂。但是图片的显示精度不会受到图片缩放的影响，与位图方式相比，这种方式对存储空间的需求更小。所以，向量处理是一种适应性较强的图表存储、工程设计工具，其他图像文件很少采用向量处理的方式，包括摄影图片等。总地来看，图像就是对像素颜色值进行记录，然后组合各个像素点，进而形成图画。矢量图是对节点位置、曲线、颜色算法的保存，位图占用的存储空间相对较大，矢量图显示速度相对较慢。

　　2计算机图像处理在农业工程中的应用现状

　　在农业工程中应用计算机图像处理技术，可以监测农作物的生长情况，也可以对各项数据进行统计分析，进而全面了解农作物的生长情况，根据分析结果进行生产条件的调整和完善，确保农作物产量的提高、农产品质量的提升。目前为止，农业工程中虽然广泛应用计算机图像处理技术，且应用效果比较明显，但仍旧存在一些问题，需要根据实际情况进行全面有效地分析，了解出现这些问题的原因，并采取有效的改进措施，这样才能促进农业工程和计算机图像处理技术的进一步发展。在果实采摘的过程中，可以使用识别技术，也可以采用精准定位等技术。在农业生产的过程中，需要面对复杂的生产环境，温度、湿度、土壤等条件都会对农业生产造成影响，通过图像采集、精准定位等技术可以对农作物的长势进行分析判断，了解农作物的需求，然后采取对应的种植技术[2]。在技术应用的过程中，可能还会受到各种干扰，造成识别系统无法正常发挥作用，进而影响果实采摘的效率。遇到这些问题，就需要从图像识别的精准度方面入手。在捕获设备方面，主要对采摘时间、果实饱满度、色泽等信息进行整理分析，然后编制具体可靠的采摘程序，促进采摘精准度的提高。

　　3计算机自动化技术在农业工程中的应用

　　目前，在农业工程中，计算机图像处理技术发挥了十分重要的作用，且主要是在生产设备中应用。例如，我国西北地区广泛种植农作物，在农作物种植的过程中，为了预防病虫害，需要喷洒农药。在这个过程中，如果采用计算机图像处理技术，可以实现无人机喷洒农药，这样既可以提升作物的产量，也能提高农药喷洒的效率，具有较高的性价比。在农产品设备加工的过程中，对质量有较高的要求，要对各个环节进行严格把关，全面检测。利用计算机技术对生产线的各个工序进行自动化控制，除了特殊环节采用手动设置的方式，其他环节都可以采用计算机控制的方式。该系统中需要设置反馈系统，根据生产线反馈结果，利用计算机处理技术控制各个环节。从水产品生产加工的方面来说，通过视觉处理技术精准定位切割技术，可以使产品外形更加均匀，提升产品外观质量，增加产品的附加价值[3]。此外，在果蔬包装的过程中，利用计算机技术，可以自动化控制烘烤温度。由于烘烤温度存在差异，所以加工食品颜色、口感也存在差异。如果要确保产品良好的外观包装，就要对产品色泽进行调整。图像处理技术正在向高速化、立体化的方向发展，完善的技术可以使图像传输速度更快，也能提高图像的清晰度。所以，要提高图像刷新率，确保计算机可以对各项数据进行准确识别，根据指令操作，还要建立图像处理标准，确保处理数据的准确性。在这个过程中，需要硬件设备、软件设施之间的相互协调，为此，要建立一个良好的平台，确保软件可以不断更新和完善。

　　4计算机图像处理技术在农业工程中的应用

　　4.1监测农作物长势

　　在农业生产的过程中，农作物的生长情况与农作物的产量和质量有直接关系。采用图像处理技术，可以准确掌握农作物生长趋势，也能掌握周边环境情况，包括土壤、水源等。通过这种方式对农作物进行管理，可以保证农作物拥有良好的生长环境，有利于提升农业生产的质量，人们可以在第一时间发现生产中存在的问题，并采取有效的处理措施。

　　4.2病虫害诊断

　　在农业生产的过程中，应用图像处理技术，可以对农作物的病虫害问题进行实时监测。与人工监测进行对比，图像处理技术可以更加准确、快捷地捕获病虫害问题，使诊断更加精准有效。不仅如此，图像处理技术也能降低监测成本，结合农业生产技术，可以促进农业生产质效的提升。

　　4.3农作物缺素识别

　　农作物在生长过程中需要各种微量元素以保障健康生长，虽然农作物可以在土壤、水分、空气中获取养分，但很多时候自然环境中的养分并不能完全满足农作物的生长需求。所以，可以以图像处理技术为基础准确获取农作物中的各个微量元素成分，了解农作物中缺少的微量元素，进而对农作物的养分进行合理调节，确保农作物的健康生长。

　　4.4农作物自动收获

　　目前，农用机械种类在不断增多，机械在农业生产中的应用也愈加广泛，很大程度提升了农业生产质效。以图像处理技术为基础，对农业机械进行优化和改进，进而达到自动获取农作物的效果，这样不仅可以减少人力成本的投入，还能提高农作物收获的效率。技术人员可以在机械设备上安装摄像头，通过摄像头获取作物图像，然后利用计算机技术进行图像分割、边缘化处理，在图像中提取有用的信息数据，根据分析结果选择可收获的农作物，进而实现自动化农作物收获[4]。例如，农业专业的学者研究了一款以图像处理技术为基础的作物获取系统，既可以进行自动采摘，也能在采摘的过程中自动躲避障碍物。

　　4.5农作物加工存储

　　在农业生产的过程中，不但要保障农作物产量符合要求，还要做好农产品的加工、存储、运输等工作，保障农业工程环节的完整性和完善性，促进我国农业工程的整体进步，增加农业生产效益。为此，在农产品存储加工的过程中，可以采用计算机图像处理的技术，发挥该技术的优势作用，优化加工处理环节，保证农产品加工的质量和效率。例如，利用计算机图像处理技术设计自动检测装置，对农产品的精度进行精准检测，在加工的过程中可以发挥挑拣、分类的作用，提高加工效率和提升加工质量。

　　5结语

　　综上所述，计算机图像处理技术应用十分广泛，在农业工程中发挥巨大的作用。从目前的情况来看，虽然该技术在应用中还存在一定的缺陷，但也有很大的发展空间。因此，现实中应加强对计算机技术的研究，结合图像处理技术，促进农业工程向自动化、智能化的方向发展，提升农业生产的效益。

　　参考文献：

　　[1]朱荣.计算机图像处理技术在农业项目中的应用探析[J].电子元器件与信息技术，2020，32(2)：93-95.

　　[2]朱明秀.计算机图像处理技术在现实生活中的应用[J].计算机产品与流通，2019(6)：13-14.

　　[3]马书群.计算机图像处理技术在UI设计中的应用[J].信息记录材料，2020，21(1)：101-103.

　　[4]罗曦.云计算技术在农业图像处理系统中的运用[J].无线互联科技，2019，16(20)：133-134.

　　陈姗

《计算机图像处理技术在农业工程中的应用》

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