Desarrollo de un dispositivo electrónico de procesamiento de imágenes adquiridas vía nuestro propio UAV orientado a la detección y geolocalización de desborde de agua generados en procesos de riego por surco

Abstract

El presente proyecto de investigación plantea el desarrollo de un dispositivo electrónico de procesamiento de imágenes adquiridas vía nuestro propio UAV orientado a la detección y geolocalización de desborde de agua generados en procesos de riego por surco. El objetivo es detectar el desborde de agua generado durante el proceso de riego por surcos y georreferenciarlos en un dispositivo visual para el agricultor; ya que, el proceso actual comprende un análisis empírico.

Por tal motivo, los resultados son adquiridos previos a una inspección con duración de una hora, a más, según las condiciones a través del desplazamiento del individuo; el cual se expone a un terreno agreste, peligroso y agotador. Asimismo, el problema se agrava por la carencia de un sistema que permita salvaguardar la integridad física del trabajador y optimizar el tiempo de detección y geolocalización del desborde de agua para su corrección inmediata.

En este sentido, con respecto al estado del arte, se propone el desarrollo de un dispositivo portátil compuesto por módulo aéreo y terrestre que permiten transmitir imágenes desde el DRON hacia el módulo terrestre para su procesamiento y visualización de resultados en un periodo menor a una hora.

El flujo consta de tres fases. La primera, se basa en la adquisición vía UAV de las imágenes del estado del surco luego del riego y su envío a tierra. La segunda, refiere al uso de un algoritmo de IA con una precisión mínima de 90% para identificar el desborde; y, la tercera, comprende la visualización de los puntos georreferenciados donde se identificó un desborde a través de un dispositivo portátil. Los resultados se validan con la comparación del juicio experto empírico.

This research project proposes the development of an electronic device for processing images acquired via UAV aimed at the detection and geolocation of water overflow generated in furrow irrigation processes. The objective is to detect the overflow of water generated during the furrow irrigation process and georeference them in a visual device for the farmer; since, the current process includes an empirical analysis.

For this reason, the results are acquired prior to an inspection lasting one hour, or more, depending on the conditions through the movement of the individual, which is exposed to rugged, dangerous and exhausting terrain. Likewise, the problem is aggravated by the lack of a system that allows safeguarding the physical integrity of the worker and optimizing the detection and geolocation time of the water overflow for its immediate correction.

In this sense, with respect to the state of the art, the development of a portable device composed of an aerial and terrestrial module is proposed that allows images to be transmitted from the DRON to the terrestrial module for processing and visualization of results in a period of less than one hour.

The flow consists of three phases. The first is based on the acquisition via UAV of images of the state of the furrow after irrigation and its sending to the ground. The second refers to the use of an AI algorithm with a minimum precision of 90% to identify the overflow; and the third, includes the visualization of the georeferenced points where an overflow was identified through a portable device. The results are validated with the comparison of empirical expert judgment.