Detección de líneas de cultivo y malezas en campos de maíz mediante imágenes obtenidas con un dron

Abstract

La agricultura de precisión (AP) automatiza la agricultura mediante la recolección y el análisis de datos agrícolas para la toma de decisiones y la obtención de producciones agrícolas eficientes. Las malezas son uno de los principales factores que afectan el rendimiento y la calidad de los productos agrícolas. La AP es una de las soluciones tecnológicas para detectar malezas en cultivos de maíz a través del análisis de imágenes digitales para llevar a cabo diferentes acciones que permiten reducir el riesgo de producción de manera tradicional o automatizada. En el presente trabajo, se propone una alternativa para la detección de malezas en cultivos de maíz en las primeras 4 semanas de crecimiento utilizando imágenes adquiridas por un dron DJI Mavic 2 Pro (UAV - Vehículo Aéreo No Tripulado) con una resolución de 5472 × 3648. Las imágenes utilizadas están disponibles públicamente en línea. Las bibliotecas de Matlab (Image Processing Toolbox) para la implementación del algoritmo se utilizaron en 4 fases: detección de vegetación, detección de líneas de cultivo, exclusión de cultivo, detección de malezas, esto permite separar las malezas de las líneas de cultivo detectadas en las imágenes capturadas a 5, 10 y 15 m de altura. Los resultados obtenidos muestran que las líneas de cultivo (85%) y las malas hierbas (34,61%) de la vegetación total se pueden identificar mejor en la cuarta semana a 15 m de altura. Con el algoritmo propuesto, los tiempos de procesamiento evaluados para la detección de malas hierbas son, en promedio, de 3,41 s por imagen, que abarca un área de entre 20 y 114 m² a 5 y 15 m de altura, respectivamente.