水稻是我國(guó)三大主糧之一。水稻田的田間管理復(fù)雜、重復(fù)度高(諸如打藥、鋤草等)且工作極其繁重，給從業(yè)人員造成了極大的負(fù)擔(dān)。蘇州博田利用百度飛槳(PaddlePaddle)的深度學(xué)習(xí)技術(shù)讓拖拉機(jī)和農(nóng)業(yè)機(jī)器人學(xué)會(huì)了視覺(jué)導(dǎo)航，可以根據(jù)水稻秧苗的種植情況實(shí)時(shí)調(diào)整航向，避免壓苗等情況出現(xiàn)，更好地保養(yǎng)和管理水稻秧苗。

　　這一改進(jìn)，讓“節(jié)省人力的同時(shí)大幅提高農(nóng)作物產(chǎn)量”的夢(mèng)想成為了現(xiàn)實(shí)。

　　“導(dǎo)航線自動(dòng)識(shí)別”讓農(nóng)機(jī)避免壓苗

　　由于水稻是按列種植的，列與列之間近似互為平行，因此，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)視覺(jué)自動(dòng)導(dǎo)航的基礎(chǔ)在于實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)出秧苗列中心線。

　　雖然使用傳統(tǒng)算法，水稻秧苗列間也基本能保持平行，但是不同天氣不同時(shí)段圖像亮度的差異、水田里夾雜浮萍藍(lán)藻等與秧苗特征相似的植物、偶發(fā)缺苗等干擾因素還是對(duì)傳統(tǒng)算法的魯棒性形成了很大的挑戰(zhàn)，精準(zhǔn)度難以保證。

復(fù)雜的水田環(huán)境

　　為了解決這一難題，蘇州博田技術(shù)人員綜合分析稻田圖像特點(diǎn)，基于百度飛槳深度學(xué)習(xí)平臺(tái)研發(fā)了水田導(dǎo)航線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。他們應(yīng)用飛槳圖像分割開(kāi)發(fā)套件PaddleSeg中的ICNet模型將秧苗按列從背景中分割出來(lái)，并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了秧苗列中心線的精準(zhǔn)提取，準(zhǔn)確率能達(dá)到95%以上,處理每幀圖像耗費(fèi)的時(shí)間僅300ms左右(包括ICNet網(wǎng)絡(luò)的分割預(yù)測(cè)時(shí)間和后續(xù)導(dǎo)航線提取的時(shí)間)，完全滿足農(nóng)機(jī)作業(yè)環(huán)境下的速度要求。

　　自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)配上GPS，蘇州博田農(nóng)業(yè)機(jī)器人已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從出庫(kù)到入庫(kù)全程自動(dòng)導(dǎo)航的無(wú)人化作業(yè)，大大減少了人力物力的投入，為農(nóng)民的耕作效率、健康等提供了保障。

　　為什么選PaddleSeg語(yǔ)義分割庫(kù)?

　　農(nóng)機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航任務(wù)與自動(dòng)駕駛有一定的相似性，都需要保證一定精度的情況下有高實(shí)時(shí)性，并且能夠在嵌入式設(shè)備等移動(dòng)端部署。

　　飛槳PaddleSeg語(yǔ)義分割庫(kù)的語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)之一ICNet，屬于參數(shù)量小的輕量級(jí)語(yǔ)義分割網(wǎng)絡(luò)，為自動(dòng)駕駛等需要低內(nèi)存和高實(shí)時(shí)性的應(yīng)用場(chǎng)景而設(shè)計(jì)，非常適合農(nóng)機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航。與HRNet系列、DeepLab系列等預(yù)測(cè)精高的網(wǎng)絡(luò)相比，ICNet在精度降低較少的情況下大幅度減少了預(yù)測(cè)時(shí)間和占用內(nèi)存，能夠在像1024*2048像素這樣高分辨率的圖像上達(dá)到實(shí)時(shí)效果。

　　利用PaddleSeg，蘇州博田農(nóng)業(yè)機(jī)器人已經(jīng)擁有排除干擾精確地將秧苗從背景中分割出來(lái)、提取外輪廓和原圖特征點(diǎn)、進(jìn)而準(zhǔn)確提取到中間4~5列秧苗中心線的能力，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

     

      PaddleSeg模型訓(xùn)練過(guò)程可以參考：

      https://github.com/PaddlePaddle/PaddleSeg/blob/release/v2.0.0-rc/README_CN.md

      智能農(nóng)業(yè)時(shí)代已來(lái)

　　百度飛槳與蘇州博田的合作，為自動(dòng)導(dǎo)航農(nóng)業(yè)機(jī)器人提供了精準(zhǔn)、高效、可靠的技術(shù)支持，讓農(nóng)機(jī)智能化、農(nóng)民職業(yè)化的偉大愿景邁出了重要的一大步，為我國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)的推廣起到了促進(jìn)作用。

　　此外，百度飛槳還將攜手蘇州博田，在溫室環(huán)境下果蔬采摘、智能巡檢等設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)器人方面展開(kāi)合作。希望未來(lái)可以讓更多的農(nóng)業(yè)從業(yè)者能實(shí)實(shí)在在地感受到智能農(nóng)業(yè)帶來(lái)的便利。

特別提醒：本網(wǎng)內(nèi)容轉(zhuǎn)載自其他媒體，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。本站不承擔(dān)此類(lèi)作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。如若本網(wǎng)有任何內(nèi)容侵犯您的權(quán)益，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們，本站將會(huì)在24小時(shí)內(nèi)處理完畢。