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基于无人车和视觉算法的农作物检测与分类系统

作品简介:

本作品设计了一套基于“无人车数据采集 + 计算机端处理”的农作物检测与分类系统,旨在解决传统农业检测效率低、误差大的问题。系统以ESP32-S3芯片和OV2640摄像头为硬件核心,通过无人车采集田间作物图像并通过无线通信模块传输至计算机端,利用优化的YOLOv8目标检测算法实现作物(如苹果)的实时检测与分类,支持生成统计分析报告。系统具有低成本、高精度、模块化扩展性强的特点,可广泛应用于农业管理、科研教育及精准农业等场景,助推农业智能化发展。

主要创新点:

本系统采用轻量化分布式架构设计,无人车专注于数据采集与传输,计算机端完成高算力检测任务,显著降低了硬件成本和能耗。通过剪枝和量化技术优化YOLOv8算法,系统在复杂田间环境中具备高鲁棒性,检测精度和运行效率均有显著提升。模块化设计使硬件和算法具有高度扩展性,可适应多种作物检测及病虫害识别需求,满足多样化农业应用场景。核心硬件选用经济型ESP32-S3芯片和OV2640摄像头,大幅降低了智能农业设备的研发门槛,为中小型农场提供了低成本高效的解决方案。

技术关键和主要技术指标:

本系统以分布式架构为设计核心,将无人车的数据采集与计算机端的图像处理相结合,实现高效低成本的农作物检测。硬件部分以ESP32-S3芯片为核心,结合OV2640摄像头进行实时图像采集,采用Wi-Fi无线通信模块将数据传输至计算机端。软件部分利用优化的YOLOv8目标检测算法,通过迁移学习和数据增强提高在复杂田间环境中的检测精度和鲁棒性,支持目标检测、分类和区域分割等功能。系统采用模块化设计,用户可通过更换硬件或重新训练模型扩展至其他农业场景。界面设计上实现了检测结果的实时可视化和统计分析,提升了用户体验和农业管理效率。

推广应用价值:

本系统通过低成本硬件和高精度检测算法的结合,为现代农业提供了一种经济高效的智能化解决方案。模块化设计使其易于扩展,适用于多种作物检测及病虫害识别等场景,不仅助力中小型农场的智能化转型,还可应用于农业科研、教育实践及城市园艺的精细化管理。此外,通过结合精准农业和物联网技术,系统可进一步推广至自动化施肥、喷洒农药及产量预测等领域,为推动农业智能化发展和绿色可持续生产提供有力支持。

作品视频:


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