我国是一个农业大国,随着科学技术的不断进步,设施农业的发展越来越迅速,智慧农业必将成为现代农业未来发展的趋势。农业环境监测与控制作为现代农业的重要组成部分,是掌握农业环境信息和农作物生长状况的有效手段。在农业生产过程中,土壤温湿度、环境温湿度、雨量、风速、CO₂浓度等多种自然因素共同影响农作物的生长。传统农业粗放的管理方式,无法对农业环境信息实现精细化、智能化管理。将现代工业控制技术、无线通讯技术以及嵌入式技术等应用于农业生产中,能够改进农业生产管理模式,提高农业生产效率。本文设计了一套面向智慧农业的智能视觉监控系统。系统利用多种传感器采集不同种植区环境中温湿度、CO₂浓度以及光照强度数据,并经由ZigBee无线传感网络,将数据传送至协调器节点。协调器节点控制外围设备,并通过RS232串口与嵌入式主控制器通信。嵌入式主控制器端通过摄像头获取植物生长视频信息,经H.264编码方式对视频进行压缩处理,通过TCP协议与PC服务器端建立连接,结合基于克隆选择算法和K近邻算法的叶片识别分类器,将结果显示在基于Qt设计的上位机界面。根据识别结果调用不同控制策略,基于C++编程实现模块化管理,并通过移植SQLite数据库实现数据的存储与历史查询功能。本系统具有智能化、识别率高、成本低、便于管理等特点。经测试,本系统的环境信息采集与视频图像获取可以有效的显示在上位机,并且通过上位机发送控制指令控制外围执行机构,同时具备数据库存储及历史查询功能。所设计的植物叶片识别分类器具有较好的识别能力,可以有效的识别出不同种植区植物种类。该系统在智慧农业领域,具有一定的现实意义与推广意义。