Система компьютерного зрения отслеживает рост растений для мониторинга специальных культур
Исследователи из Пенсильванского университета разработали автоматизированную систему мониторинга культур для гидропонных теплиц (контролируемое сельское хозяйство). Система обеспечивает постоянный сбор данных о росте и потребностях растений для эффективного управления.
Исследование опубликовано в журнале Computers and Electronics in Agriculture.
Проблема традиционного мониторинга:
- Трудоёмкая задача, требующая специалистов.
- Не позволяет проводить частый сбор данных для отслеживания динамики роста.
Решение: интегрированная система
Новая система объединяет:
- Интернет вещей (IoT): сеть устройств с датчиками для обмена данными.
- Искусственный интеллект (ИИ) и компьютерное зрение.
Ключевая инновация:
Впервые применена рекурсивная модель сегментации изображений. Она обрабатывает последовательные снимки высокого разрешения, сделанные через заданные интервалы времени, для точного отслеживания изменений в росте растений.
Тестирование:
Систему успешно протестировали на пак-чое (китайской капусте), но она применима и для других культур.
Результаты:
Система смогла изолировать отдельные растения в гидропонной системе и с помощью частой съёмки отследить увеличение площади покрытия листьев на протяжении всего цикла роста. Модель показала надёжную работу и точность.
Контекст и значение:
- Разработка — часть более крупного федерального проекта "Повышение устойчивости систем городского сельского хозяйства в помещениях".
- Междисциплинарное сотрудничество инженеров и растениеводов критически важно для развития точного земледелия.
- По словам профессора Франческо Ди Джойя, интеграция IoT и ИИ революционизирует управление культурами, минимизируя неэффективность и повышая продовольственную безопасность.
- В будущем такие технологии могут позволить улучшать качество специальных культур и даже корректировать их пищевой профиль.