Новая система компьютерного зрения для неинвазивной оценки компактности виноградных гроздей
Исследователи разработали компьютерную систему, которая объективно и количественно определяет компактность виноградных гроздей — ключевую характеристику, сильно влияющую на качество винограда и вина. Результаты опубликованы в Australian Journal of Grape and Wine Research.
Суть метода
Традиционный метод оценки основан на визуальном осмотре обученными экспертами по шкале от 1 (самая рыхлая) до 9 (самая плотная), установленной Международной организацией винограда и вина (OIV). Новый метод использует анализ изображений и многомерный анализ морфологических свойств и цвета.
Система включает:
- Фотокамеру
- Систему освещения с четырьмя источниками света
- Алгоритмы для захвата и обработки изображений
Она оценивает:
- Видимость плодоножек (педцелей)
- Наличие ягод, деформированных из-за давления
- Соотношения геометрических характеристик
Результаты валидации
Для проверки системы 14 экспертов визуально оценили компактность 90 гроздей девяти различных сортов чёрного винограда. Эти данные сравнили с результатами компьютерного анализа.
Точность предсказания компактности составила более 85% для всех проанализированных сортов.
Почему компактность важна?
Согласно критериям OIV, грозди классифицируют от очень рыхлых до очень плотных. В последних ягоды тесно прижаты, деформированы, многие находятся во внутренних слоях.
Проблемы плотных гроздей:
- Слабая циркуляция воздуха и малое воздействие солнца
- Неоднородное созревание внутри грозди
- Повышенный риск грибковых заболеваний
Поэтому производители стремятся получать более рыхлые грозди, считающиеся более качественными.
Практическое применение
Систему можно использовать для:
- Автоматизированного контроля гроздей в поле
- Сортировки гроздей с разными характеристиками при поступлении на винодельню
Проект финансировался INIA (Национальным институтом агрономических исследований), Европейским фондом регионального развития (ERDF) и Министерством экономики и конкурентоспособности Испании.