引言：图像处理技术在农产品检测、果实采摘、喷洒农药等方面都有着广泛的应用，在传统农业向精细农业转变的进程里起到了十分重要的促进作用。本文将图像处理技术与农作物种植有机结合，研究开发了农业图像监测系统，解决农田范围广、作物长势分析不精确等问题，以促进农业生产。
　　农业问题是全球可持续发展的基本问题，也是一个国家的基本产业。我国的农业经营手段至今仍未摆脱传统的手工劳作方式，在现有基础上，如果想实现我国农业现代化，必须利用高新技术对传统农业进行改造。精细农业（Precision Agriculture）是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统[1]。目的是在农业种植生产过程中利用计算机技术对作物生长状况进行监测以及分析，进而实现进一步的管理和控制，科学有效的进行农业生产。近几年来，美国、欧洲一些技术先进的农场在精细农业方面已经进入中等规模的实施阶段。据近年对各国精细农业服务商和种子公司调查显示：在他们的用户中有82%使用GIS跟踪位置信息，74%用GIS制图，77%采用精细农业技术[2]。国外精细农业的实践表明：精细农业不仅具有重要的经济效益，而且其获取的详细耕作信息有助于解决许多未知问题。
　　图像处理技术作为计算机技术的重要组成部分，将其与精细农业有机结合，具有广泛的发展前景。因此，我们以图像处理技术为基础，通过提取图像中植物因子部分，研究开发了农业图像监测系统。
　　


　　此系统主要包括三大模块：监测模块、分析模块、参数设置及系统维护模块。其中，监测模块由实时监测子系统模块和择时监测子系统模块组成，主要用于对农作物长势进行监测。实时监测模块通过对监测时间进行设定，调取当前时间的农作物长势图像并记录，以看到整体的情况。同时通过定时接收记录图像，并对图像进行实时分析，也可了解到农作物的生长状况、土壤情况、肥力以及植物营养情况，还可看到每颗植物的状况等详细情况，便于用户采取各种管理措施。择时监测模块则主要用于对不同时间不同地点下的农作物图像进行调取，由于在白天和晚间、晴天和阴天等有差异的情况下，植物生长速度不同，用户可根据自身需求选择具有代表意义的时间地点，通过分析不同环境下的农作物图像，获取其以往的长势情况。分析模块主要由实时分析子系统构成，便于用户了解当前监测环境下的农作物长势情况。系统将监测模块采集到的图像记录下来，利用图像处理技术对图像进行分割，提取出植物因子的部分，通过比对农作物叶片形状、颜色等因素与正常叶片的相似度，形成分析报告反馈给用户。因此，用户可获取最新的农作物生产状况，发现农作物在当前生长环境下出现的问题，及时采取相应解决措施，保障生产。参数设置及系统维护模块分为监控设备参数设置、系统安全维护两部分。监控设备参数设置子系统主要用于农业图像收集端的详细参数设定，以准确有效的采集农业现场图像。用户可根据实际情况和需求更改监控设备参数，例如根据天气不同、光照强度差异等对参数进行相应调整，从而适应不同状况下的农业图像采集。系统安全维护子系统主要用于保障数据信息安全以及对系统安全、各模块权限等进行设置和管理工作。
　　本系统监测端通过GPRS模块实现图像的采集和传输，处理端以网站为平台，通过算法处理数据反馈结果。利用图像处理技术，来实现农业生产的智能化管理，对农田现场进行实时和择时监测，根据图像分析农作物的长势情况并提供合理化建议，解决农田范围大、管理不便、对农作物长势难以进行精确分析的问题，以达到农业种植全方位监控、针对性分析的效果，过程清晰，结构严谨，可实施性强。系统投入到农业种植中不仅可以为农业全链条管理提供技术支撑，改进当前农田信息采集手段，大大提高农田管理的效率，节省人工，节约资源，同时为精细农业实施创造了条件，对促进精细农业技术在我国的推广应用具有重要意义。
　　（作者单位：河北大学）