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智慧农业新突破 应用无人机和AI检测大豆成熟度!

分类:
行业新闻
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来源:
互联网
2021/09/27
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【摘要】:
在一项新研究中,研究人员使用无人机图像和人工智能预测了两天内的大豆成熟日期,从而大大减少了在地面田间择种的繁重任务。

    对于农业研究人员来说,为培育新品种,顶着夏季高温去大豆田是工作中的常态。在农产品生长的关键时期,研究人员不得不忍受着炎热酷暑,去寻找例如早熟的大豆等理想性状的植物。然而,如果没有自动检测这些性状的方法,育种者就无法在规定的时间内测试大面积的生长地,这会导致新品上市的时间被推迟。

  而在一项新研究中,研究人员使用无人机图像和人工智能预测了两天内的大豆成熟日期,从而大大减少了在地面田间择种的繁重任务。

  评估大豆成熟度非常耗时,而且容易出错。它是基于大豆颜色的评分系统,因此也容易受到人为因素的影响。许多研究小组正在尝试使用无人机图片评估成熟度,但无法大规模进行。因此,我们想出了一种更精确的方法来做到这一点。实际上,这真的很有作用。

  研究人员经过五次试验、三个生长季节和两个国家收集的无人机图像资料,通过检测冠层颜色的变化,设置了AI测算程序。重要的是,它能够解释“不良”图像以保持数据的准确性。

  例如每三天收集一次图像,但是有一天有云或下着雨,则图像信息就会有所不同。因此,从不同年份或不同位置获取的数据,它们会呈现出不同的图像数量和间隔。该方案的创新之处在于有足够的依据解释所收集的一切数据。检测样本表现良好,且与收集数据的频率无关。

  CNN使用深度卷积神经网络的人工智能,类似于人类大脑学习从眼睛解释图像成分(颜色,形状,纹理)的方式。除了形状,边界和纹理外,CNN还能检测到颜色的细微变化。因此在该项目测验中,颜色是最重要的研究因素。人工智能模型的优势在于,使用相同的模型来预测产量或倒伏等其它特征将非常简单。因此,现在我们已经建立了这些模型,有效的帮助他人使用相同的架构和相同的策略应用在其它领域。

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