農業夜視技術——我們需要它們嗎？

2021 年 10 月 8 日

 

為軍事目的開發第一夜視設備，科學家們並沒有懷疑他們的發明會在 21 世紀得到更廣泛的應用。 現在NV技術不僅用於不同國家的武裝部隊。 它在獵人、野生動物觀察者、安全組織等中很受歡迎。 但它對農業和農業同樣有用。 令人驚訝的是，人類在使工作更高效、更輕鬆方面是多麼理性！ 夜視技術如何應用於農業，融入這個領域有什麼意義？ 繼續閱讀。

夜視技術的類型
三種不同的技術可讓您在黑暗中看到東西——夜視、熱視和主動照明。 最後一個選項允許您獲得高分辨率和清晰度的圖像。 但也有一個很大的缺點——要讓此類設備工作，需要額外的照明。 這種技術在完全黑暗的情況下提供了良好的圖像，但由於額外的照明，人或動物可以看到用戶。 肉眼看不到夜視，而熱視工作，所以經常使用。 夜視技術經歷了“分面”的幾個階段，讓我們可以享受現代NV設備的完美工作。 它的工作基於捕獲所有可用光和從物體反射的短波輻射（光子）並將其轉化為一股光流。 光子變成電子並通過圖像增強管，在那裡它們的數量增加了數百倍。 電子越多，顯示的用戶圖像越清晰、越亮。 熱成像是夜視行業的最新技術。 紅外熱像儀可以非常小，可以很容易地放在口袋裡攜帶。 相機具有熱傳感器，可以捕捉用戶周圍物體的熱輻射，測量它們的溫度，然後將這些數據發送到內置微型計算機。 計算機處理信息並在用戶的顯示器上顯示周圍空間的熱圖像。 捕獲和處理數據的速度如此之快，以至於用戶可以毫無延遲地實時查看圖像。

NV和TV解決農業哪些問題
在地面上工作和照顧植物非常耗時、昂貴，並且需要持續控制。 如果使用得當，NV 和 TV 技術可以避免農業中的許多問題和不必要的開支：

• 夜間氣溫較低。 它促進了人類和技術人員的工作； 在舒適的溫度條件下，土壤耕作、噴灑和其他類型的工作更容易、更快捷。
• 能夠白天和晚上在田間工作，即為人員提供彈性工作時間。 靈活方便的工作時間表將減少團隊中的衝突。
• 在花授粉期間對蜜蜂的傷害最小。 蜜蜂從日出到日落為植物授粉。 在白天施肥和化學處理期間，農民每年都會消滅數以千計的這些重要的自然昆蟲。
• 殺死更多害蟲的能力。 有時無法消滅害蟲。 發生這種情況是因為白天噴藥時它們在葉子保護下的土壤上，並且它們只在晚上爬上來。 夜間噴灑田地將消滅最大數量的害蟲。 此外，夜間耕作可以減少白天在田間傷害野生動物和鳥類的風險。

夜視和熱視覺如何在農業中發揮作用
現代科技會對自然造成極大的傷害，人類也因此而受苦。 在許多國家，風力渦輪機安裝在農田上。 很多時候，鳥類在白天和晚上都會在它們的葉片上受傷——蝙蝠。 但是鳥類和蝙蝠從昆蟲大軍中拯救了田野。 所以，當沒有鳥類和蝙蝠時，莊稼上就會出現昆蟲。 夜視和熱視使農民能夠有效地跟踪空氣中的運動，以調節風力渦輪機的工作。

這些技術還有其他奇妙的可能性：

• 確定作物的狀態。 莖和葉的密度可以確定患病植物的存在。 健康的植物幾乎不傳輸短波和長波，所以反射能量的百分比很低。 此外，綠葉中含有大量的葉綠素，難以通過波浪。
• 確定有活力的種子。 在地裡播種後，可以確定可增加收穫的可存活種子。
• 調度灌溉。 土壤的熱輻射和氣體交換可以確定田間最潮濕和最熱的地方。 為了節約用水，農民使用熱技術尋找需要緊急澆水的干旱地區。
• 鑑定感染病原菌的植物。 借助熱篩選，可以確定大麥白粉病、小麥黃銹病、黃瓜葉片損傷和真菌。
• 產量評估。 收穫和銷售利潤往往達不到農民的期望。 但是現代技術允許他們進行初步的收益評估，以了解可能的收入總額。 這種預測不僅適用於田間作物，也適用於果樹。 熱傳感器和紅外傳感器可以確定健康和患病的果實，以及它們在樹上的數量。
• 成熟度的確定。 紅外輻射的強度可讓您確定作物的成熟程度。 這通常可以通過視覺來完成，但是如果您需要了解大範圍的成熟度，上述技術將有所幫助。
• 運輸前對受損水果和蔬菜的測定。 這有助於確定可能很快開始腐爛的水果和蔬菜。 從日落到黎明，工人可以隨時向農作物噴灑化肥或殺蟲劑。 夜間噴灑可以更好地處理植物，因為通常沒有風或陣風微不足道。 此外，夜間耕作的視覺灰塵問題較少。 夜視可以保護田地免受野生動物的侵害。 農民經常因野兔、狐狸、野豬和其他動物在夜間踐踏或吃掉莊稼而蒙受損失。

NV 和 TV 在農業中的未來
根據專家令人失望的預測，地球上肥沃的土壤正逐年變得貧瘠。 灌溉用水短缺，特定氣候區不常見的害蟲會攻擊田地。 但對於許多夜視儀製造商來說，這種“恐怖”只是發明和改進新技術的動力。 未來5-10年，NV和TV將如何融入農業？ 科學家們向我們承諾了驚人的發展。 例如，大範圍熱像儀將識別具有乾燥土壤的區域。 然後，這些數據將被傳送到計算機，特殊軟件將組成灌溉路線，將拖拉機主要引導到田間的問題區域。
開發人員的另一個想法是農業機械的自動化。 新一代拖拉機和收割機可以遠程控制。 夜視攝像機將顯示方向，熱成像儀可以識別草或植物莖中的活物體。 這將顯著簡化夜間現場工作——可能根本不需要人員參與，只需要幾個操作員進行遠程控制。
科學家們已經在開發高分辨率夜視設備。 這樣的設備將清楚地看到字母和小元素。 他們的視野範圍也會擴大。 很快改進技術將使農民能夠在夜間使用無人機飛越田野。
熱圖像可以顯示土壤溫度和養分含量低的土壤區域，以及患病植物的區域。 特殊的軟件將處理這些信息，使農業更有利可圖，生產力更高——工人將向最有問題的地區施肥和殺蟲劑，識別土壤濕度高的地區等等。 一些農場已經為夜間在田間工作的員工購買了夜視鏡。
就現代化和發展機遇而言，農業是世界第四大部門。 與保險、建築或餐飲相比，將新技術融入其中要容易得多。 約翰迪爾、先正達和羅伯特博世等公司積極致力於為農業產業開發新技術，以提高其生產力和產量。 在未來 10 年中，日夜協調工作的自動化農場將是一個非常真實的項目。