南阳职业学院 李聪聪 杨贞钰

引言

计算机视觉技术拥有十分强大的数据处理能力与图像识别和分析能力，对农业机械智能化发展起到了积极的推进作用[1]。我国是农业大国，发展智能化农业对促进我国农业产业健康可持续发展至关重要。智能化农业机械有助于加强对生态资源的保护，促进我国农业现代化进一步发展。在当下我国农业生产过程中，存在一些耗费大量人力与物力的环节，通过计算机视觉技术的应用，加强农业机械的智能化水平，可以很好地解放生产力，保障农业经济稳步增长。自20 世纪70年代，我国科研人员已经开始将计算机视觉技术融入农业机械中，在经历了50 多年的不断发展之后，计算机视觉技术已经广泛融入智能收获机、智能清选机以及智能检测等各种类型的农业机械设备中，并取得了较为理想的应用效果，进一步强化了企业自身农产品的市场竞争力，推动了我国农业经济的进一步发展，实现了社会经济的稳定与和谐。本文重点分析了计算机视觉技术内涵，明确了智能化农业机械技术关键点，指出了计算机视觉技术在智能化农业机械中的运用方式，以此不断提高我国农业机械的智能化水平。

1 计算机视觉技术概述

随着现代社会经济的快速发展，计算机以其精准的、高效的特色获得了人们的广泛认同与重视[2]。特别是近几年快速发展的计算机视觉技术，与传统计算机技术不同的是，该技术以计算机信息技术为载体，引入了对目标图像扫描和分析的功能，以此来实现对数据的精准识别，提高对数据信息的控制水平[3]。尽管计算机识别技术属于现代新兴技术种类，然而其已经在人工智能及模式识别等高层次计算机技术运用领域中占据了至关重要的地位。此外，计算机视觉技术最早在20世纪70 年代被提出来，然而随着近些年的快速发展，已经在当下十分流行的人工智能技术与数字图像处理技术中获得了广泛而深入的应用，这些都为计算机视觉技术的不断发展奠定了坚实的理论基础。另外，当下计算机视觉技术已经和农业机械建立了紧密的联系，促进了农业机械向智能化、自动化方向发展。依托于计算机视觉技术的图像处理技术，仿照人眼成像的原理，科学合理地运用光谱实现对目标的拍摄，同时基于数字处理技术对获取的图片进行分析，之后联系人工智能技术对获得的图像及信息进行整合与反馈，以实现农业机械的智能化工作。

2 智能化农业机械技术关键点

2.1 人机协同技术

人机协同技术表示为在进行农业生产过程中，将互联网等当代技术手段和工作者联系起来，共同完成既定的工作任务。通过人机协同技术的应用，一方面可以显著改善农业机械工作的速度与质量，另一方面也可以实现对农业机械工作中各种故障的监控与诊断。在智能化农业机械中融入GPS 定位技术、数据库技术以及人工智能技术等现代化技术手段，计算机将相关信息反馈给工作人员，之后对其分析并给出相应的操作指令，以此来强化农业机械的工作效率[4]。

2.2 绿色维修技术

简单来说，绿色维修技术表示为农业机械在工作过程中，当出现故障问题时，以不破坏自然生态环境、最大程度减小能源消耗为宗旨，依托于当代技术手段，对故障零部件进行维修更换的技术方式。通过绿色维修技术的运用，一方面可以有效避免材料的大量浪费，另一方面也能够防止对生态环境产生较大破坏，降低废弃物排放量，确保农业机械产业得以健康、稳定发展。

2.3 机械自动化技术

机械自动化技术表示为依托于当代智能技术，使得农业机械设备能够自动完成既定工作任务，达到少用或者不用人工工作的目的。通过机械自动化技术的运用，能够在提高工作效率的基础上，降低工作人员的数量，防止产生大量的人工成本。相关机械设备研发单位应当要结合具体状况，加强对农业机械设备的改革与创新，不断引入更加稳定、先进的机械自动化技术，进一步改善农业生产的速度与质量[5]。

3 智能化农业机械的配套措施

计算机视觉技术要想促进其先进高效的智能化应用推广，则必须在智能化农业机械的配套措施落实和管理工作开展等方面进行创新改革[6]。

3.1 端正态度，加深对计算机视觉技术的认识

相对而言，我国的现代农业技术起步较晚，传统的农业生产理念根深蒂固，先进的机械化应用推广不理想，导致我国智能化农业的发展相对缓慢。随着先进科技手段的不断发展和成熟，特别是计算机视觉技术等核心技术手段的突破，使得农业智能化的进程加入快车道。而在相关技术应用落地的同时，要端正人民群众态度，特别是农民对计算机视觉技术应用农业生产的态度。我们要改变农民传统“靠天吃饭”的传统理念，让农民了解、学习、掌握、应用先进的计算机视觉技术提高农业生产效率，让他们学在其中、乐在其中、享在其中，从而让农民更加重视计算机视觉技术的应用推广。同时应该加大先进技术的宣传力度，开展推广和技术经验交流活动，加深农民对计算机视觉技术的认识，努力开展计算机视觉技术在农业机械方面的应用。

3.2 政策扶持，推动计算机科技应用人才的培养

农业机械智能化是解决农村产能低、推动农村农业现代化可持续发展的重要战略举措。通过充分的调研考察，政府相关部门应因地制宜，根据地区土地资源和具体的农业机械应用情况，制定指导性的方针政策，鼓励农民进行智能农业机械的应用，并针对计算机视觉技术的农业化应用进行政策上的倾斜和资金上的帮扶，吸引优势资源、鼓励民企合作，通过科技创新产业带动农村农业经济，推动计算机技术在农业机械中的使用和稳定发展。加速人才引进和培养计划的落地实施，通过高校、企业、农村多方合作，搭建实习研究基地；通过人才梯队建设，加速农业机械的创新应用改革；通过科研攻关实践，促进计算机视觉技术与农业机械智能化的有效结合与应用生产。

3.3 制度建设，加强对农业机械智能化进程的管理

要想实现农业机械智能化的可持续健康发展，最重要的就是形成农业机械应用制度建设，加强对农业机械应用生产的管理。随着计算机视觉技术的引入和应用，无论农产品的品质还是农产品的包装都得到了质的提高，但是在产品使用过程的监管及标准制定过程中却缺少完善的制度要求和管理措施。缺少管理制度的智能化农业机械发展如同没有轨道而高速行驶的列车，其后果是惨烈的。因此必须加强智能化农业机械应用的管理制度建设，加大对农业机械发展和生产过程的监管和审核力度。定期开展计算机视觉技术的应用讲座，加深农民对先进技术的认识和掌握。开展计算机智能农业机械政策研究，落实推广智能化农业机械政策扶持。加大地区农业机械科研项目投资力度，引资促产，产学研结合，加速智能化农业机械前进步伐。重视科技人才“引得来、用得对、用得久”引进政策的实施，加强地区农业机械梯队人才培养，推动计算机视觉技术在农业机械智能化的深度应用。完善管理制度，提高农业机械生产的效率及可持续绿色应用。

4 计算机视觉技术在智能化农业机械中的运用

4.1 在田间作业农业机械中的运用

我国农业产业有着上千年的发展历史，在很长一段时间内，农业生产中的耕地整理、收获等各个环节都是完全依靠人工来完成的，不仅难以实现农业的大范围种植，同时也面临生产效率低下、劳动强度过大等问题，这给我国农业经济发展带来了非常大的阻碍。事实上，在农业种植过程中，不仅要注重农作物的播种与收获，同时也要格外注重去除杂草、防虫害等。伴随着我国机械生产制造水平的越来越高，整个田间作业工序逐渐通过机械取代传统的人工，现阶段我国大部分田间作业都能够基于相应的农业机械来完成，不仅显著改善了农业工作速度，同时也很好地降低了工作人员的劳动强度，为促进农业生产高效、科学发展提供了帮助。在计算机视觉技术发明并应用之后，将其融入田间作业农业机械设备中，又一次解放了农业工作者的生产力，不管是农业的播种，还是进行田间除草、农作物除虫等，都能够通过计算机视觉技术及农业机械设备自动完成相关工作。在开展田间作业的过程中，依托计算机视觉技术可以精准获得田间的各种图像信息，对其进行充分的分析与整合之后，能够获得农作物的长势情况及其需要开展的田间工作，提高了农作物管理的目的性，一方面有效改善了农业机械田间作业的速度，另一方面也能够为科学、合理开展农业管理提供了数据支持。例如，在开展农作物除草除虫工作任务时，依托于计算机视觉技术能够准确获得田间农作物的生长状况以及田间杂草、昆虫的具体情况等，基于科学合理的计算分析，第一时间分析出使用农药的种类及浓度，之后开展自主喷洒作业，提高了农药喷洒的准确性与有效性，进而出色地完成田间作业。通过计算机视觉传达技术的运用，有助于提高农场作业的准确性与合理性，此外也能够确保农药使用的科学性，避免对生态环境造成较大的破坏和污染，与我国环保发展理念相契合[7]。

4.2 在农业收获机械中的运用

通过将计算机视觉技术融入农业收获机械中，可以有效改善农业机械的信息化水平。另外，在进行农作物收获环节，计算机技术也能够发挥重大的作用，将计算机视觉技术结合到农业收获机械中，可以有效强化农作物的收获速度，提高农作物收获的便利性，缩短农作物收获时间[8]。比如，在利用农业机械进行果树采摘时，依托计算机识别技术能够精准分析出各个水果的生长状况，之后通过一系列的计算过程得出水果的成熟程度，进而快速、精准地判定出水果有无达到采摘的标准，有针对性地完成水果采摘工作。通过计算机视觉技术的运用，一方面极大缩短了农作物收获的时间，改善了农作物总体采摘速度，另一方面也能够快速、精准地判定出各个农作物果实的成熟状况，避免采摘到未达标的果实，强化了果实采摘的精准性，确保了农作物果实采摘的科学性与合理性。此外，在计算机视觉技术的运用下，还有助于加强对植物的管理，实现对某个果实、植物等的细化管理，并形成完善的统计数据，对一些果实状况进行科学的评估，依照整合好的数据信息对各个果实进行有序采摘，从而很好地提高了果实收获过程管理的准确性与目的性。

4.3 在农产品加工机械中的运用

在我国现代经济快速发展的背景下，农产品处理加工水平越来越高，促使我国许多农副产品逐步融入到贸易活动中。农产品只有经过相应的加工之后，才能充分发挥其附加价值，增强市场竞争力，而要想提高附加价值，优秀的加工机械必不可少。通过将计算机视觉技术融入到农产品加工机械中，可以有效改善农产品的加工速度与品质，是实现农产品加工无人化操作的重要技术，推动了我国农副产品综合生产加工水平的不断提升。例如，在进行苹果的分拣与装配工作时，依托计算机视觉技术可以快速、精准地识别到各个苹果的色泽、大小等，以此为基础进行分拣，之后基于机械化设备，将各种规划大小、色泽的苹果导入到各自装箱轨道中，最终实现对苹果的分箱装配。通过将计算机视觉技术融入到农产品加工机械中，能够有效提高苹果分拣装箱速度，降低人为因素的影响，从而保证了苹果装箱的科学性。因此，将计算机视觉技术紧密联系到农产品加工机械中具有十分重要的作用，是促进农业机械信息化发展的重要环节。

5 结语

综上所述，加强计算机视觉技术在智能化农业机械中的运用是当下重要的发展趋势，也是实现农业机械自动工作的重要组成部分。值得注意的是，计算机视觉技术仍然没有形成具体的体系，在将其运用到智能化农业机械中时还需要深入探索，从而不断提高农业生产效益，促进农业机械智能化不断发展。