Российские ученые научили робота распознавать поврежденные фрукты. Как это поможет аграриям?
Люди, которые занимаются растениеводством, знают, насколько важно следить за состоянием урожая. Небольшой дефект на одном растении может быть признаком пандемии на посадочном участке и привести к тому, что погибнет вся выращиваемая культура. Однако данный момент не так просто контролировать в промышленных масштабах: люди не всегда могут вовремя заметить источник проблемы и ликвидировать его. К счастью, новая разработка российских ученых поможет справиться с данной проблемой. Рассказываем, что создали отечественные разработчики и как это отразится на урожайности.
Исследователи назвали робота botANNIC
Над проектом работали специалисты из НИТУ МИСИС, ТГТУ, Китайского горно-технологического университета и ВШЭ. Они создали специальную роботизированную платформу, которая способна самостоятельно следить за состоянием полодов в садах, фиксировать поврежденные и больные экземпляры, после чего создавать специальную карту, на которой будут отмечены проблемные зоны сада.
Как же это работает?
Робот использует специальную стереокамеру, которая сканирует кроны деревьев. После того, как яблоки оказываются в поле зрения устройства, оно с помощью нейросети определяет состояние фруктов, а именно — спелые они или нет, а также то, насколько они здоровые.
При этом платформа способна самостоятельно ориентироваться на посадочной территории: в нее встроена специальная трехмерная камера местности, с помощью которой робот проектирует маршрут передвижения. Если же у устройства возникнут проблемы, то к нему всегда может подключиться оператор и скорректировать намеченный путь.
Важно отметить и другие технические характеристики модели: размер и грузоподъемность. При габаритах всего в 1,5 на 1,5 м дрон способен поднимать до 200 кг. Благодаря этому его можно постоянно совершенствовать и адаптировать под конкретные нужды хозяйства, например, добавить к нему специальные манипуляторы, с помощью которых машина сможет брать те или иные фрукты для дальнейшего анализа или собирать урожай.
Как же система замечает плоды?
Это довольно трудно сделать: дело в том, что листва деревьев постоянно колеблется и бликует на солнечном свете. Именно поэтому машинам не всегда просто понять, где находится их цель.
Однако российские разработчики сумели обойти данной ограничение, благодаря специальному алгоритму автоматического выбора переднего плана. Это помогает системным датчикам настроиться на нужный объект и понять, где именно находятся плоды, а где обыкновенная листва.
После этого система распределяет увиденные фрукты, в зависимости от их состояния. Всего существует четыре класса: здоровые плоды(класс ноль), гнилые (класс один), пятнистые (класс два), поврежденные насекомыми (класс три) или грибковой паршой (класс четыре). Авторы проекта утверждают, что точность подобного анализа достигает 80%.
Как же это поможет?
На сегодняшний день контроль качества плодов осуществляется вручную: для этого даже создали специальную должность. В обязанности энтомолога входит постоянный контроль за состояние фруктов: он должен фиксировать их повреждения и замечать, если в какой-то части сада начинаются проблемы. При этом специалист обязан понимать, как именно не допустить негативных последствий, и вовремя совершать превентивные действия, которые не позволят урожаю пропасть.
К сожалению, вовремя заметить опасность получается не всегда. Например, клещи бывают слишком мелкими, поэтому их попросту невозможно распознать невооруженным взглядом. Однако мощные камеры, встроенные в botANNIC, способны обходить данное ограничение. Исследователи считают, что робот станет прекрасным ассистентом для специалистов, контролирующих состояние сада, и принесет большую пользу аграриям.
