20.500.12556/RUL-183831 Multispektralna kamera za uporabo v preciznem kmetijstvu Multispectral camera for use in precision agriculture V tem magistrskem delu je predstavljen razvoj in testiranje kompaktne multispektralne kamere, namenjene uporabi v preciznem kmetijstvu in kmetijski robotiki. Sistem deluje po principu menjavanja pasovnoprepustnih spektralnih filtrov, nameščenih na rotacijskem kolesu pred optičnim senzorjem, s čimer omogoča sekvenčni zajem slik v trinajstih različnih pasovih valovnih dolžin, ki pokrivajo vidno, ultravijolično in bližnje infrardeče območje elektromagnetnega spektra. Strojna sestava sistema zajema kolo s filtri, koračni motor za vodenje kolesa s filtri, absolutni merilnik pozicije koračnega motorja, monokromatski slikovni senzor, v kombinaciji z objektivom, za zajemanje slik, mikrokrmilnik STM32L412KB za opravljanje nizkonivojskih nalog, vgrajen računalnik Raspberrry Pi 4 za upravljanje visokonivojskih nalog in namensko tiskano vezje za enostavno in urejeno povezovanje naštetih komponent med seboj. Za upravljanje sistema je bila razvita programska knjižnica v jeziku Python 3, ki deluje po principu strežnik-odjemalec in omogoča brezžično komunikacijo prek lokalnega brezžičnega omrežja Wi-Fi. Knjižnica nudi enostaven programski vmesnik za zajem in prenos spektralnih slik na oddaljeni računalnik, kalibriranih in pripravljenih za nadaljnjo obdelavo. Funkcionalnost naprave je bila preverjena z izračunom vegetacijskih indeksov NDVI in SAVI na večih prizorih z različnimi tipi vegetacije v realnem zunanjem okolju. Rezultati so pokazali jasno razlikovanje med zdravo vegetacijo, odmirajoče rastlinami in nerastlinskimi objekti, pri čemer se je indeks SAVI izkazal za robustnejšega v okoljih z večjo prisotnostjo tal. Med raziskavo so bile identificirane tudi določene pomanjkljivosti sistema, posebno potreba po ročni nastavitvi izostritve in osvetlitvenega časa, neoptimalni širokokotni objektiv ter možnost pojava izpadov omrežja Wi-Fi med delovanjem naprave. Podani so tudi predlogi za morebitno rešitev ugotovljenih omejitev. This thesis presents the development and testing of a compact multispectral camera system designed for use in precision agriculture and agricultural robotics. The system operates on the principle of sequential exchange of bandpass spectral filters mounted on a rotating filter wheel positioned in front of the optical sensor, enabling the acquisition of images across thirteen distinct spectral bands spanning the visible, ultraviolet, and near-infrared regions of the electromagnetic spectrum. The hardware comprises a filter wheel, a stepper motor for driving the filter wheel, an absolute position encoder for the stepper motor, a monochromatic image sensor paired with a lens for image acquisition, an STM32L412KB microcontroller for handling low-level tasks, a Raspberry Pi 4 embedded computer for managing high-level tasks, and a custom-designed printed circuit board for straightforward and organised interconnection of the aforementioned components. A software library was developed in Python 3, operating on a client-server model and enabling wireless communication over a local Wi-Fi network. The library provides a simple programming interface for the acquisition and transfer of spectral images to a remote computer, calibrated and ready for further processing. The functionality of the device was validated by computing the NDVI and SAVI vegetation indices across multiple scenes containing different types of vegetation in a real outdoor environment. The results demonstrated clear differentiation between healthy vegetation, dying plants, and non-vegetative objects, with the SAVI index proving more robust in environments with greater soil exposure. In the course of the research, certain limitations of the system were also identified, in particular the need for manual adjustment of focus and exposure time, a suboptimal wide-angle lens, and the possibility of Wi-Fi network dropouts during device operation. Proposals for potential solutions to the identified limitations are also provided. multispektralna kamera spektralno slikanje precizno kmetijstvo NDVI SAVI Raspberry Pi STM32 računalniški vid vegetacijski indeksi magisteriji multispectral camera spectral imaging precision agriculture NDVI SAVI Raspberry Pi STM32 computer vision vegetation indices true false false D. Lorbek Ivančič Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2026-06-19 12:10:00 2026-06-19 12:10:15 2026-06-24 13:07:56 0000-00-00 00:00:00 2026 0 Ljubljana 2026 Ljubljana 1 spletni vir (1 datoteka PDF (XX, 88 str.)) 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 004.9(043.3) 63357 282714371 Lorbek_ivancic_Dan_-_Multispektralna_kamera_za_uporabo_v_preciznem_kmetijstvu.pdf Lorbek_ivancic_Dan_-_Multispektralna_kamera_za_uporabo_v_preciznem_kmetijstvu.pdf 1 DA1B18FFA939D82FA44B3699D9D859B6 d95d07b0ec71919e610ab21b46a1a82a631ff0f4b415438bfbe79bda0bfb2d60 026fd13b-6bc7-11f1-9b0d-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=236107 Fakulteta za elektrotehniko 0 0 0