بررسی امکان استفاده از شبکه حسگر بیسیم (WSN) و پردازش تصویر در دیده بانی و تشخیص به موقع آفت مگس سفید گلخانه

مدیریت تولید محصولات گلخانه­ای نیازمند دانش کنترل بسیاری از عوامل محیطی ، تغذیه گیاهی و مبارزه با آفات و بیماری­های گیاهی است. یکی از مهمترین فعالیت­ها در فرآیند تولید محصولات گلخانه­ای شناخت و مبارزه با آفات می­باشد. از جمله روش‌های اثر بخشی سموم و کاهش میزان مصرف آنها خصوصاً در مورد سموم کنترل کننده آفات حشره­ای، پیش آگاهی و اطلاع از تراکم جمعیتی آفات است. فناوری شبکه‌های حسگر بیسیم (WSN) از جمله فناوری‌های نوینی است که به منظور حس کردن محیط و جمع آوری و انتقال اطلاعات به سمت کاربر یا ایستگاه مرکزی برای مشاهده و عکس العمل مناسب با رخداد یا پدیده ای بکار برده می‌شوند.در تحقیق حاضر، امکان استفاده از WSN در دیده بانی و تشخیص به موقع آفت مگس سفید گلخانه و تهیه و ترسیم نقشه آلودگی گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور تعداد 3750 تصویر از 15 تله چسبی نصب شده در گلخانه­ ای با محصول طالبی در مرکز تحقیقات و آموزش جهاد کشاورزی اصفهان  که به مگس سفید آلوده شده بودند تهیه و به صورت خودکار با استفاده از  WSN و به صورت بیسیم به رایانه واقع در فاصله 900 متری از گلخانه انتقال می یافت. تصاویر رنگی تله های چسبی که به کمک 15 دوربین تصویر برداری تهیه شدند با استفاده از نرم افزار متلب به تصاویر خاکستری تبدیل شده و بعد از بخش بندی توسط الگوریتم ماشین بردار پشتیبان ( SVM ) و بر اساس ویژگی های تصاویر، به دو دسته تصاویر دارای آفت مگس سفید و فاقد مگس سفید طبقه بندی شدند. پس از شناسایی آفت مگس سفید، تعداد آفات تصاویر شمارش شده و با توجه به تعداد آنها با استفاده از نرم افزار ArcMap10.2  نقشه آلودگی گلخانه ترسیم گردید. با ارزیابی سامانه نتایج نشان داد که دقت الگوریتم SVM برای طبقه بندی تصاویر تله های چسبی برابر 73/97 درصد است و میانگین مقادیر شاخص های آماری ماتریس اغتشاش برای 15 تله چسبی شامل حساسیت، صحت، اختصاصی بودن و دقت طبقه بندی به ترتیب 46/98، 31/86، 08/99 و 72/97 درصد می باشد. میانگین دقت کلی سامانه در تشخیص و شمارش تعداد مگسهای سفید به دام افتاده در تله های چسبی 71/97 درصد می باشد. محاسبه ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در برآورد تعداد مگس سفید به روش پردازش تصویر و شمارش مستقیم بین 1 تا 03/5 متغیر بود. لذا استفاده از این سامانه برای تشخیص و ردیابی و شمارش تعداد مگس های سفید به دام افتاده مناسب است و می توان با ترسیم نقشه آلودگی گلخانه برنامه ریزی مناسب جهت مبارزه با آفت مذکور انجام داد.