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设备与工具基于无人机对农作物和杂草的分类，美国的科学家们展示人类农业的未来。
日益爆炸的人口增长使得地球上可生产出的农作物捉襟见肘。很显然，希望农作物可持续而稳定的增产对于地球村民们来说将面临如下几个挑战。首先，无论人口如何增长，我们必须养活他们。第二，我们必须提供安全可靠的高品质食物。第三，对于农业而言我们必须减少农药的使用，最低限度的减少对环境的破坏和污染。因此，无人机给精准农业带来福音。
无人机网（www.youuav.com)小编根据美媒所刊关于无人机可为农田中之农作物和杂草的分类而为农业所做的贡献作以编译，部分文字做了修改和删节。
欲打造农业系统化管理和智慧能农业需要现代科技知识作为铺垫。对于早期监控农田之农作物和杂草的分布，对于农作物的丰收至关重要。在没有无人机和空中监控机制出现之前，农场主通常通过农业机械和除草剂来对付农田中的杂草，事实上这种办法能够提高农作物的产量。但是，随着科学技术的发展，空中无人机的出现。对于掌握杂草的分布、杂草的传播途径和通过自动监控设备来感知和分析农作物并现场为农场主提供实时分析报告已即将成为现实。
（图1）绿色是农作物，紫色是杂草
无人机监控农作物和杂草的分布，需要获得农场主的支持。农场主还需要知道如下几个关键问题：杂草在哪儿？普及农作物所处在农田空间分布的知识。农场主需要哪一种农药才能满足他们的特殊需求。现场人员的支持。
图1显示无人机获得的图像。通过UAV系统来捕捉并识别杂草和农作物，并通过GPS来定位。比如图中，紫色是杂草，绿色是农作物。在农田的全局图像中，可以检测到他们分别分布的空间情况。在未来，自主清除杂草的UGV（地面无人机驾驶机器人）甚至无人机本身，通过地面和空中获得杂草分布的空间位置，就可以进行自动化耕种管理，并精准且自动喷撒除草剂清除杂草。
（图2）
当我们解决了通过无人机获得的图像分析数据，来分辨和检查杂草种类，空间作物和杂草分布等的现状。使得我们专注于以植物为基础的检测来估计农作物和各种杂草种类和数量，以向农民提供精准的田间信息，这将作为自主机器人（UGV）感知系统的一部分。通过RGB（色彩模式）和RGB以及无人机捕获的农田的近红外（NIR）图像，这是一个个基于视觉的分类系统，甚至植物的几何形状来识别作物和杂草。
（图3）根据现场的分析，农民可以安排下一次行动，并估计农田所需的农药数量。
（图4）植被分布间距
第三个步骤如下；第一，我们应该对所获得的全部农田数据进行行之有效的处理，检测每个图像中所包含信息。第二，提取植被（农作物和杂草）所对应的分布区域。通过是获取图像中的视觉特征--植被覆盖指数、植被的纹理和几何形状等信息。最后，利用这些信息对特别的植被（那些是农作物，那些是杂草）进行编码和做标记。以及推农作物和杂草的空间间距进行统计和分类，并获得概率分布。
无人机在低空采集图像数据，经过分类和计算。通过绿色指数（ExG），反映植被空间分布和杂草比例。
当然，无人机通过携带不同红外设备可以识别不同的农作物和杂草的空间分布和分类。这是一个复杂的过程！
无人机网（www.youuav.com)认为，美国的科学家们给世界农业打开了一个崭新的窗口。那就是，农业的产出必须是安全、高效和低投入的。而无人机可以在农田之上大显身手！为人类造福。
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