用于农田昆虫种群监测的移动机器人采样算法
机器人学
2023-08-29 v1
摘要
植物病害是产量损失的主要原因，并可能对农业部门产生显著影响。尽早检测害虫有助于提升作物产量与生产效益。若干机器人监测系统已被开发，可收集数据并增进对环境过程的理解。农业机器人能够通过自主遍历农田并监测田间全部种植区域，实现害虫的准确及时检测。然而，在许多情况下，由于资源限制，无法对所有植株进行采样。本论文提出并评估了若干采样算法，以应对农业监测地面机器人定位农田中昆虫的挑战，其中对所有植株的完整采样不可行。作为本论文一部分专门开发的仿真模型中考察了两种情况：无昆虫先验信息可用，以及已知田间昆虫分布先验信息。针对第一种情况，测试了七种算法，每种均利用无先验知识采样农田的方法。针对第二种情况，我们提出并评估了一种动态采样算法，其利用实时信息优先在可疑点采样、定位热点并相应调整采样计划。该算法性能使用以往研究的叶螨科（Tetranychidae）昆虫数据与两种现有算法比较。分析表明动态算法优于其他算法。
引用
@article{arxiv.2308.13806,
title = {Mobile robots sampling algorithms for monitoring of insects populations in agricultural fields},
author = {Adi Yehoshua and Yael Edan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.13806},
year = {2023}
}