Lente de câmera profissional para carro acoplada à lente de câmera de vigilância de ervas daninhas

Lente automotiva Wintop associada à lente de câmera de detecção de ervas daninhas

Embora os cenários de aplicação de câmeras de vigilância de plantas daninhas (como aquelas em drones agrícolas ou robôs terrestres) e lentes ópticas automotivas são diferentes, há uma certa sobreposição nos requisitos técnicos e nas direções funcionais:

1. Necessidades comuns de adaptabilidade ambiental

Requisitos para câmeras de vigilância de ervas daninhas:

É necessário adaptar-se a uma variedade de ambientes externos (luz forte, sombra, solo, vapor de água) e tem requisitos mais elevados de durabilidade, à prova d'água e de poeira.

Semelhança:

Ambos exigem alta faixa dinâmica (HDR) e excelentes propriedades antirreflexo para lidar com condições de iluminação complexas.

2. Demanda por alta resolução e inteligência

Câmera de vigilância de ervas daninhas:

A combinação de imagens de alta resolução e algoritmos de IA pode identificar culturas e ervas daninhas e otimizar a eficiência da produção agrícola.

Ponto de relevância:

Semelhante à função de detecção de objetos do ADAS, o monitoramento de ervas daninhas também precisa identificar alvos com precisão (ervas daninhas, plantações) e oferecer suporte a imagens e processamento de dados em tempo real.

3. A combinação de miniaturização e design leve

Equipamentos de monitoramento de ervas daninhas:

Lentes montadas em drones precisa reduzir o peso e o consumo de energia o máximo possível, prolongando assim o tempo de voo.

Relevância:

Para se adaptar ao estreito espaço de instalação, as lentes automotivas também precisam de design modular e miniaturizado, e o acúmulo de tecnologia pode ser compartilhado.

4. Aplicação transfronteiriça da tecnologia de processamento inteligente

Características comuns das lentes de vigilância de ervas daninhas e lentes veiculares:

Ambos precisam de análise de imagem em tempo real e suporte de algoritmo. A tecnologia de aprendizado profundo em lentes de carro pode ser usado como referência em cenas agrícolas, como processamento rápido de imagens por meio de computação de borda.

A correlação entre as lentes das câmeras de vigilância de ervas daninhas e as lentes ópticas dos automóveis pode ser explicada em profundidade a partir de três aspectos: requisitos técnicos, cenários de aplicação e tendências de desenvolvimento futuro:

1. Generalidade dos requisitos técnicos

Alta resolução e recursos de imagem finos

Requisitos de monitoramento de ervas daninhas:

Lentes de alta resolução permitir a identificação precisa de culturas e ervas daninhas, como distinguir diferenças de cor, textura e morfologia por meio de algoritmos de IA, fornecendo dados precisos para orientar operações de agricultura de precisão.

Correlação de lentes de carro:

Em ADAS e direção automática, as lentes veiculares precisam identificar vários alvos (veículos, pedestres, placas de trânsito), e os requisitos de resolução variam de alta definição (1080p) a 4K e superior, o que é altamente consistente com a tecnologia de reconhecimento de alvos exigida pelo monitoramento de ervas daninhas.

Adaptabilidade ambiental

Requisitos de monitoramento de ervas daninhas:

Ambientes agrícolas geralmente apresentam condições complexas de luz forte, reflexos, poeira e vapor d'água. A lente deve ser à prova d'água, à prova de poeira, à prova de reflexos e adaptável a amplas faixas de temperatura.

Correlação de lentes de carro:

As lentes para veículos também precisam funcionar em ambientes extremos, como chuva e neve, altas temperaturas (próximo ao motor) ou baixas temperaturas (áreas frias). Ambas apresentam semelhanças técnicas diretas na seleção do material, tecnologia de revestimento (como anti-ultravioleta e antirreflexo) e design da vedação.

Miniaturização e Leveza

Requisitos de monitoramento de ervas daninhas:

Drones e robôs geralmente têm restrições rígidas de peso e tamanho, e a lente precisa ser pequena e leve o suficiente, mantendo alto desempenho.

Correlação de lentes de carro:

Lentes automotivas também precisam se adaptar a espaços de instalação limitados e não podem afetar o peso de todo o veículo. A modularidade moderna das lentes veiculares e as tecnologias de design asférico podem ser aplicadas diretamente às lentes agrícolas.

Tecnologia multiespectral e infravermelho próximo

Requisitos de monitoramento de ervas daninhas:

Em cenários agrícolas, imagens infravermelhas são usadas para monitorar a saúde das plantas, e a espectroscopia no infravermelho próximo ajuda a identificar o conteúdo de água e o estado de crescimento das plantas, distinguindo plantações de ervas daninhas.

Correlação de lentes de carro:

Lentes veiculares têm sido amplamente utilizadas em sistemas de visão noturna com tecnologia de infravermelho próximo e têm a capacidade de expansão multiespectral, o que estabelece uma base para a tecnologia de imagens infravermelhas e multiespectrais de lentes agrícolas.

2. Ligações de cenários de aplicação

Monitoramento em tempo real e processamento de imagens

Câmera de monitoramento de ervas daninhas:

É necessário capturar imagens em tempo real e combinar algoritmos de IA para concluir o reconhecimento de ervas daninhas e o mapeamento de distribuição, o que tem semelhanças técnicas com a análise de cenas em tempo real da câmera ADAS do veículo (como o aviso de saída de faixa).

Por exemplo, a tecnologia de computação de ponta comumente usada em lentes veiculares pode transferir o poder de processamento de dados de monitoramento em tempo real para equipamentos agrícolas, permitindo que drones ou robôs terrestres operem com eficiência.

Detecção de objetos e conscientização ambiental

Em terras agrícolas, as câmeras de monitoramento de ervas daninhas precisam se adaptar às mudanças na topografia e na densidade da vegetação, além de detectar rapidamente a localização e a cobertura das plantas-alvo.

As lentes dos carros precisam lidar com o ambiente da estrada (por exemplo, curvas, declives) e alvos dinâmicos (pedestres, veículos), ambos os quais dependem de algoritmos visuais para otimizar a qualidade da cena capturada pela lente.

Requisitos de longa distância e grande angular

Monitoramento de ervas daninhas:

Os drones precisam monitorar plantações com precisão a grandes distâncias (vários metros a dezenas de metros) por meio de lentes de alta resolução.

Use uma lente grande angular para cobrir uma grande área de terras agrícolas, garantindo uma imagem nítida do centro e das bordas.

Lente do carro:

Câmera panorâmica e lente retrovisora a cabeça também tem características de grande angular, e a tecnologia de lente grande angular pode ser usada diretamente como referência em ambos.

3. Tendências futuras

Convergência tecnológica

Desenvolvimento colaborativo de algoritmos de IA:

No monitoramento de plantas daninhas e na direção automatizada, a combinação de tecnologia de IA e lentes ópticas é a principal força motriz. No futuro, uma lente universal poderá ser desenvolvida para suportar tanto o reconhecimento de alvos agrícolas quanto os sistemas ADAS (Advanced Advanced Services) em veículos.

Sistema de imagem multiespectral:

A demanda por multiespectro no campo agrícola se sobrepõe à demanda por tecnologia infravermelha em sistemas de visão noturna em veículos, reduzindo os custos de pesquisa, desenvolvimento e produção por meio do compartilhamento de tecnologias essenciais.

Design de lente modular

A lente modular pode ser adaptada a diferentes dispositivos (como drones e carros) e alternar rapidamente entre cenas com a substituição de alguns componentes. Por exemplo, um módulo de lente básico pode usar espectros comuns ao monitorar terras agrícolas e adicionar um módulo de expansão de visão noturna ao sistema de bordo do veículo.

Otimização de materiais e processos

Popularização das lentes asféricas:

Lentes asféricas têm sido amplamente utilizadas em automóveis, o que pode reduzir significativamente o peso e melhorar a qualidade da imagem. Elas podem ser aplicadas diretamente em lentes agrícolas no futuro.

Atualização da tecnologia de revestimento:

Revestimentos antiembaçantes e antirreflexos em lentes de automóveis podem melhorar a aplicabilidade de lentes agrícolas no orvalho da manhã e na luz solar forte.