基于人工智能的作物與草坪雜草識別研究進展

方 璇，金小俊，陳 勇

(南京林業大學機械電子工程學院，江蘇 南京 210037)

雜草通常是指妨礙作物生長的野生或無益植物，常見于農作物如玉米、水稻，蔬菜等經濟作物及草坪中，其憑借自身頑強的生命力適應于各種惡劣環境[1]。農田中的雜草不但與作物爭奪養分和生長空間，影響作物生產質量，亦為病蟲害提供有利環境[2]，被蟲害啃食的蔬菜葉片嚴重影響品相，草坪雜草破壞綠化景觀的美觀性。

雜草防治方法包括人工除草、機械除草、化學除草、生態防治除草等[3]。人工除草費時費力且效率低下，機械除草雖然節省人力且環保無污染，但所需的雜草識別技術尚未成熟，不具備在復雜農業環境中作業的能力[4]。由于雜草與草坪交織生長，通常以人工噴施化學除草劑的方式進行草坪除草，農田同樣使用化學藥劑?；瘜W藥劑可以有效控制雜草生長但大范圍的噴灑浪費藥物、抑制作物生長、污染土壤環境，進而破壞生態系統平衡。在高爾夫球場中，由于化學除草引起的高爾夫草坪褪色或色差，表面欠平順、托球性差等皆為除草劑對高爾夫草坪的藥害，直接或間接影響球技發揮[5]。除此之外，雜草生長分布不均、不連續也對雜草的精準識別提出挑戰。

1 雜草識別研究現狀

對雜草識別的研究，國外起步較早，我國則相對較晚。早期識別主要是對特征的提取、定位和分類，識別效果取決于特征選擇與融和的好壞。近年來基于人工智能的研究重點在于模型和算法的改進[6]。……