Влияния тепличного микроклимата на качество изображений в системах машинного зрения

Abstract

В данном исследовании проводится количественный анализ влияния влажности воздуха на ключевые метрики качества изображения: контрастность (C) и индекс структурного сходства (SSIM). Методология включала искусственную деградацию референсных изображений для моделирования эффектов конденсата (роса, водяной туман) при уровнях влажности 45–90 %. Результаты демонстрируют статистически значимую отрицательную корреляцию: с ростом влажности до 90 % контрастность снижается на 37,8 %, а SSIM — на 26,5 % относительно базовых значений. Установлено, что порог существенного ухудшения восприятия (SSIM ≤ 0.85) достигается при относительной влажности около 73 %. Исследование определяет критический предел влажности (65–70 %) для некорректной работы незащищенных СМЗ и обосновывает необходимость разработки алгоритмов компенсации или исключения артефактов, индуцированных влагой, для обеспечения надежности систем точного земледелия. Результаты исследования формируют теоретическую базу для разработки требований к аппаратной защите оптики, алгоритмам предобработки изображений или правилам исключения данных, полученных в условиях, способствующих конденсации, что необходимо для обеспечения экологической надежности и точности систем автоматизированного контроля в агропромышленном комплексе.