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2025年2月农业机械学报第56卷第2期
doi:10.6041/j.issn.1000-1298.2025.02.001
大田无人化智慧农场农田边界识别技术研究现状与展望
罗锡文1,2岳孟东1,2
谷秀艳1.2赵润茂!2何杰1.2
胡炼1.2
黄培奎1.2
汪沛1.2
(1.华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室,广州510642;
2.农业装备技术全国重点实验室,广州510642)
摘要:智慧农业是现代农业的发展方向,无人化智慧农场是实现智慧农业的重要途径,无人化智慧农场是农业转型升
级的重要方向,其精准高效作业质量依赖于农田边界识别技术的精度和可靠性。本文系统梳理了农田边界识别的技
术体系与应用场景,重点分析了卫星遥感、无人机遥感和地面感知3类数据获取方式和识别算法研究现状。卫星遥
感的优势在于其广域周期性的监测能力可支撑大范围农田变化分析,但空间分辨率有限;无人机高分辨率影像与地
面传感器深度融合(如LiDAR点云与RCB图像配准)可实现厘米级边界分割,为复杂农田场景提供高精度数据支撑,
但视野范围有限。传统图像处理算法(阈值分割、边缘检测等)在规则农田中具有实时性优势,但难以应对异物同谱、
静态要素遮挡等场景;基于深度学习的U-Net、DeepLab系列模型通过多尺度特征融合与注意力机制优化可显著提
升对不规则边界的识别鲁棒性。这些技术都已应用于农业数字化地图构建和农机路径规划,但仍面临多源数据时空
对齐精度不足导致融合效率低,轻量化模型在边缘计算设备上的推理速度难以满足实时作业需求,农田边界变动实
时监测难等问题。未来应聚焦多模态时空特征融合、边缘推理导向的模型轻量化技术,以及空-天-地协同支撑下的
数字农田地图自主更新技术,为实现农田边界的高精度、高响应和高动态识别提供支撑。
关键词:智慧农场;空-天-地;边界识别;种植区域;田;机耕道
中图分类号:S29文献标识码:AOSID:
文章编号:1000-1298(2025)02-0001-18
ResearchStatusandOutlookofFarmlandBoundaryRecognitionTechnology
inLarge-scaleUnmannedSmartFarms
1,21,21,21,2
LUOXiwenGUXiuyanHULian.2ZHAORunmaoYUEMengdongHEJiel.2
HUANGPeikuil.2WANGPeil.2
(1.KeyLaboratoryofKeyTechnologyonAgriculturalMachineandEquipment,Ministryof
Education,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China
2.StateKeyLaboratoryofAgriculturalEquipmentTechnology,Guangzhou510642,China)
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