Машинное зрение для подсчёта опавших цитрусовых и выявления проблемных зон в садах

Поскольку болезнь позеленения цитрусовых (HLB) продолжает влиять на сады Флориды, производителям нужен быстрый и точный способ подсчёта количества плодов, опавших раньше срока, чтобы выявлять проблемные участки, экономя время и деньги.

Исследователи из Университета Флориды разработали систему машинного зрения для подсчёта преждевременно опавших цитрусовых. Устройство подходит для различных условий в садах, решает проблемы переменного освещения, даёт точные оценки количества опавших плодов и определяет местоположение деревьев с повышенным опадом.

«Эта машина может иметь значительную экономическую ценность для производителей цитрусовых», — отметил профессор Вонсук «Дэниел» Ли.

Собранные данные позволят:

• Точнее и своевременнее корректировать прогнозы урожайности в течение сезона.
• Помогать планировать сбор урожая, чтобы минимизировать потери в наиболее пострадавших зонах.
• Выявлять участки с наибольшей распространённостью болезни для точечного применения мер борьбы (удобрения, полив), что сократит затраты и повысит прибыль.

В настоящее время данные об опаде собираются путём ручного подсчёта в случайных выборках, что дорого и трудоёмко. Предыдущие разработки имели проблемы с цветопередачей изображений в разное время суток.

Команда UF/IFAS создала уличную систему с двумя камерами, которые передают три основных цветовых компонента (красный, зелёный, синий) для получения точных цветных изображений. Камеры оснащены микропроцессорами и специальными ПЗС-сенсорами, преобразующими свет в электроны для большего разрешения. Система разработана с учётом условий садов (пыль, влажность, высокие температуры, низкие ветви) и оснащена GPS-приёмником.

Тестирование в коммерческом саду в мае 2013 года показало, что при движении грузовика со средней скоростью 5 миль в час система достигала точности до 88% при среднем и ярком освещении. В условиях тёмного освещения (из-за облачности) плоды казались почти коричневыми, и подсчёт был затруднён.

Исследование принято к публикации в журнале Transactions of the ASABE. Команда уже работает над системой с несколькими видеокамерами высокой чёткости, чтобы сделать текущую разработку системой реального времени для лёгкого использования в коммерческих садах.