Despliegue del laboratorio al campo: Diseño de un Sistema de Imágenes Hiperespectrales aéreo para la detección Temprana de Sigatoka Negra.

Jorge Ugarte-Fajardo, Ximena Álvarez Macias, Ángel Iván Torres Quijije
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Abstract

En la actualidad, la agricultura se enfrenta al desafío del tratamiento de enfermedades de cultivos con fungicidas químicos, cuyos impactos negativos en la calidad de la fruta y el fomento de la resistencia del patógeno aumentan los costos y los daños ambientales. En este contexto, la detección temprana no destructiva de la Sigatoka Negra emerge como una estrategia clave para optimizar la aplicación de fungicidas y minimizar sus impactos adversos. Los Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV) equipados con sensores y cámaras de alta resolución se han convertido en herramientas esenciales en actividades agrícolas, permitiendo la captura de imágenes de ultra alta resolución espacial y un rápido inicio de vuelo. Este estudio propone un diseño de sistema hiperespectral aerotransportado para la detección temprana de la Sigatoka Negra en plantaciones de banano. La metodología combina la teledetección aérea con técnicas de inteligencia artificial para una detección eficiente y precisa. Se establecen las especificaciones técnicas del sistema, que incluyen un espectrómetro ImSpector V10E y una cámara CMOS Kiralux montados en un dron, respaldados por una tarjeta inteligente Jetson Orin Nano 8 GB para procesamiento en tiempo real. Se recomienda la normalización y reducción de la dimensionalidad de los datos hiperespectrales para un análisis óptimo y la aplicación de técnicas de machine learning para la detección de la enfermedad. Los resultados experimentales en laboratorio muestran una alta precisión en la detección de la enfermedad, lo que destaca el potencial de esta metodología para una gestión agrícola más eficaz y sostenible.
从实验室到实地的部署:设计用于早期检测黑斑病的机载高光谱成像系统。
如今,农业面临着使用化学杀菌剂治疗作物病害的挑战,而化学杀菌剂对果实质量的负面影响和病原体抗药性的增强增加了成本和对环境的破坏。在这种情况下,对黑僵菌的非破坏性早期检测成为优化杀菌剂施用并将其负面影响降至最低的关键策略。配备了高分辨率传感器和摄像头的无人飞行器(UAV)已成为农业活动中必不可少的工具,能够捕捉超高空间分辨率图像并快速启动飞行。本研究提出了一种机载高光谱系统设计,用于早期检测香蕉种植园中的黑穗病。该方法结合了机载遥感和人工智能技术,可实现高效、准确的检测。该系统的技术指标包括安装在无人机上的 ImSpector V10E 光谱仪和 Kiralux CMOS 摄像机,以及用于实时处理的 Jetson Orin Nano 8 GB 智能卡。建议对高光谱数据进行归一化和降维处理,以便进行最佳分析和应用机器学习技术进行疾病检测。实验室实验结果表明,病害检测的准确率很高,凸显了这种方法在更有效、更可持续的农业管理方面的潜力。
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