秋分無生田,準備動刀鐮,進入秋分節(jié)氣,代表著農產(chǎn)品即將大量收獲上市,秋收工作即將拉開序幕,然而生產(chǎn)和人力成本居高不下,土地與肥料資源浪費嚴重,產(chǎn)品加工質量低等問題也廣泛存在于農業(yè)領域,困擾著農業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者。
同時,在市場層面上,比起價格,新一代消費者秉持“品質消費”的理念,在農產(chǎn)品消費市場更在意食品的品質,這決定了國內消費市場已進入“品質戰(zhàn)”階段。去年新修訂的《農產(chǎn)品質量安全法》,更是以政策法規(guī)的形式,明確實行源頭治理、風險管理、全程控制的基本原則,農業(yè)標準化、精細化管理升級迫在眉睫。
為了提高農業(yè)種植、農產(chǎn)品加工的質量和效率,自動化設備和機器人已經(jīng)大范圍應用于農業(yè)生產(chǎn)和農產(chǎn)品加工中,而機器視覺系統(tǒng)是農業(yè)中許多自動化和機器人應用的重要部分,通過應用機器視覺系統(tǒng)和AI深度學習技術,不僅可以幫助農業(yè)機械大幅提高生產(chǎn)質量和效率,更能通過成像和傳感配合,收集和分析農業(yè)加工路徑中產(chǎn)生的數(shù)據(jù),幫助農業(yè)生產(chǎn)者以現(xiàn)代化手段輕松應對挑戰(zhàn)。
沿著農業(yè)生產(chǎn)與和農產(chǎn)品加工路徑,目前維視智造面向農業(yè)領域的視覺解決方案,已經(jīng)覆蓋農業(yè)生產(chǎn)的三大重要階段,種植培育、農副產(chǎn)品基礎分選和農副產(chǎn)品加工,讓智慧農業(yè)成為現(xiàn)實。
種植培育
從源頭實現(xiàn)精準化生產(chǎn)
通過嵌入式視覺產(chǎn)品和農業(yè)自動化設備、機器人的配合,可實現(xiàn)在種植培育場景中,從源頭開始,更加精準地把控生產(chǎn)質量:
l監(jiān)控生長情況
在種植過程中,通過埋設攝像頭對于植物進行拍攝,利用機器視覺技術對拍攝的圖像進行處理和分析,便可以得到植物的生長狀態(tài)、健康狀況等信息。
l收集農業(yè)數(shù)據(jù)
機器視覺技術還可以對于土壤環(huán)境進行監(jiān)測,提供土壤酸堿度、濕度等信息便于農民進行施肥、灌溉等工作的管理和調整
l提高收割效率
結合機器人運動控制、視覺檢測、三維視覺引導等技術,幫助農業(yè)機械實現(xiàn)自主運行和精準操作
應用案例:
甘蔗種莖篩選視覺解決方案
AI視覺定位,精準判定芽節(jié)分布健康度,提升甘蔗種莖篩選效率
棉花自動打頂機視覺解決方案
3D視覺定位,敏捷配合刀片執(zhí)行打頂動作,讓棉花自動打頂機更智能
農產(chǎn)品分選
高效賦能農業(yè)質量管理
如何借助智能化、數(shù)字化手段,提高農產(chǎn)品質量和標準化出品,也是目前智慧農業(yè)重點發(fā)展的方向。整合AI深度學習+機器視覺,實現(xiàn)對種子、水果、谷物等多種類型的農產(chǎn)品的高精度識別與分類,獲得更多維度數(shù)據(jù)實現(xiàn)精準質量管理:
l品質分級:基于視覺的果蔬外觀品質(如大小、形狀、色澤)分級,提高商品性和附加值。
l產(chǎn)量估算:深度神經(jīng)網(wǎng)絡可以通過圖像/視頻計算水果、蔬菜和花卉的數(shù)量,提供可靠的產(chǎn)量預測數(shù)據(jù)
應用案例:
大棗/核桃分類視覺解決方案
AI視覺分類,根據(jù)不同熟果標準,快速識別不合格果品,引導分揀合格果品
農副產(chǎn)品加工
精準操作提高生產(chǎn)效率
機器視覺在這以一環(huán)節(jié)主要參與的是分選和包裝檢測環(huán)節(jié),可利用機器視覺進行無損檢測,即利用農產(chǎn)品表面所反映出的一些基本物理特性對產(chǎn)品按—定的標準進行質量評估和分級。此外還可應用于機器人引導和可視化溯源等場景中,優(yōu)化無人作業(yè)效率:
l溯源管理:將二維碼、RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術與視覺讀碼相結合,實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈農產(chǎn)品質量可視化溯源。
l定位引導:通過2D+3D的視覺定位技術,配合機械動作控制,能夠準確識別食品產(chǎn)品的位置,無論是規(guī)則形狀還是不規(guī)則形狀,都能在短時間內完成定位,在保證食品的安全性和完整性的前提下,優(yōu)化生產(chǎn)效率
l質量分選:通過對農產(chǎn)品表面的裂紋、形態(tài)、顏色特征等進行分析,應用神經(jīng)網(wǎng)絡、高速濾波等AI視覺算法來進行識別和分類
應用案例:
自動挖核機視覺解決方案
傳統(tǒng)定位算法融合深度學習,彩色相機多機位拍照,引導設備精準挖核
農副產(chǎn)品深加工前檢測視覺解決方案
AI視覺分類+多相機拍照,準確識別粗加工農副品狀態(tài),提升最終產(chǎn)品標準化程度
農副產(chǎn)品包裝外觀檢測視覺解決方案
AI像素分割算法+高精度彩色相機,快速高效識別產(chǎn)品質變、包裝異物、包裝破損等缺陷
農業(yè)是人類社會穩(wěn)定發(fā)展的根本,隨著新質生產(chǎn)力深入社會各個領域,精準農業(yè)、智慧農業(yè)已逐漸從想象變?yōu)楝F(xiàn)實。維視智造多年來在工業(yè)、科教領域積累了關于識別分類、引導定位、外觀質量檢測,讀碼等豐富的機器視覺解決方案經(jīng)驗,在復雜農業(yè)場景中也能高效落地,幫助農業(yè)生產(chǎn)效率顯著提升。