En het växt är ett tidigt varningstecken för en undervattnad, ohälsosam växt, vilket gör övervakning av grödor till en prioritet för många bönder. Men för att göra det, de behöver rätt utrustning. Infraröda kameror kan upptäcka värme och omvandla den till en bild, men de är stora, otymplig och dyr. Infraröda sensorer är billigare, men de ger inga bilder, vilket gör noggrann övervakning svår för medelstora och stora fält.

Nu, forskare från University of Missouri och USDA:s Agricultural Research Service har utvecklat en ny metod som kan ge exakta, visuella temperaturdata för grödan till en lägre kostnad. Genom att kombinera en vanlig digitalkamera med en infraröd miniatyrkamera till en specialkonstruerad struktur, systemet kan tillhandahålla både temperaturdata och detaljerade bilder, ge bönder en stor mängd information om sina grödor.

"Att använda en infraröd kamera för att övervaka grödans temperatur kan vara knepigt eftersom det är svårt att skilja mellan växterna och bakgrundselement som jord eller skugga, sa Ken Sudduth, en USDA jordbruksingenjör och adjungerad professor i bioteknik vid MU:s College of Agriculture, Mat och naturresurser. "Genom att utöka en infraröd miniatyrkamera med en digitalkamera, vi skapade ett system som kan undersöka grödas temperaturer med stor detaljrikedom och noggrannhet."

Sudduth utvecklade kamerasystemet tillsammans med Philip Drew, en doktorandforskare som avslutade sin magisterexamen vid MU under arbetet med projektet. Tillsammans, kamerorna producerar två distinkta bilder av samma område:ett visuellt detaljerat fotografi och en infraröd bild. Upplägget, känt som Multi-band System for Imaging of a Crop Canopy, låter jordbrukare identifiera problemområden från digitalkamerabilderna och analysera dessa områden med infraröda bilder som kartlägger temperatur till ljusintensitet.

Tillsammans med en algoritm som automatiskt filtrerar jord, skugga och annan icke-växt närvaro från bilderna, kamerasystemet skulle göra det möjligt för jordbrukare att exakt bevattna sina grödor i enlighet med individuella växters specifika behov, maximera avkastningen och optimera vattenanvändningen utan att behöva köpa dyrare infraröda kameror.

"Medelstora bönder har stora åkrar, men de har inte alltid pengar för dyr övervakningsutrustning, ", sade Sudduth. "Vårt system möjliggör precisionsövervakning över ett stort område för en mer hanterbar kostnad. Det är bra för bönder som kan tjäna en större vinst, och det är bra för alla som är beroende av sina grödor."

Sudduth sa att systemet behöver finjusteras innan det kan säljas till bönder, och framtida iterationer kan inkludera drönare för ökad mångsidighet.

Studien, "Utveckling av en flerbandssensor för temperaturmätning av grödor, " publicerades i Datorer och elektronik inom jordbruket . Allen Thompson från MU och John Sadler från USDA Agricultural Research Service var också involverade i studien.