中國熱科院農機所在柑橘園智能化計數(shù)研究方面取得重要進展
【農機網 科技創(chuàng)新】近日，中國熱科院農機所在柑橘園智能化計數(shù)方面取得新進展。研究開發(fā)了一套果園場景下的無人機直播平臺，并最終提出一種強魯棒性、端到端的無人機水果計數(shù)系統(tǒng)。本研究首次實現(xiàn)多無人機在果園低照度場景下進行在線作業(yè)，研究結果可為拓展果園多種類水果的智能化估產提供關鍵技術支撐。
中國柑橘種植面積和產量常年均居世界第一，是全球水果生產和消費大國。準確獲取果園柑橘果實數(shù)量是果園早期智能化估產的重要前提。然而，在果園非結構化場景下，由于水果自身生長特性與外部環(huán)境因素的影響，果實的精準計數(shù)是一項十分重要但極具挑戰(zhàn)性的任務。
研究首先搭建一套果園場景下的無人機直播平臺，同時相應開發(fā)了一個名為FlyCounter的飛行控制APP，實現(xiàn)無人機自主飛行和高質量視頻流的在線獲取；其次，提出了一種基于Fruit-YOLO的果實識別模型，結合IAT網絡有效解決了果園復雜光線場景下重疊遮擋和小目標果實的漏檢難題；最后，采用DeepSORT算法為畫面中的每個柑橘分配一個特定ID并跨幀跟蹤目標，最終實現(xiàn)果園全局計數(shù)。本研究提出了一種強魯棒性、端到端的無人機水果計數(shù)系統(tǒng)，并探索分析實際場景下多無人機并行作業(yè)的可行性。系統(tǒng)首次實現(xiàn)多無人機在果園低照度場景下的在線估計作業(yè)。研究結果可拓展至果園多種類水果的智能化估產，以盡早為種植戶在當年制定決策提供有效的信息。
果園復雜環(huán)境下無人機作業(yè)場景圖
一種強魯棒性、端到端的多無人機果園在線計數(shù)管道
該研究成果以“A robust and efficient citrus counting approach for large-scale unstructured orchards”為題發(fā)表于農林科學領域權威期刊《Agricultural Systems》(中科院SCI 1區(qū) TOP，IF 6.6)。項目成果由中國熱科院農機所(第一單位)聯(lián)合華南農業(yè)大學、昆明理工大學共同完成，中國熱科院農機所鄭鎮(zhèn)輝研究實習員為論文第一作者，華南農業(yè)大學熊俊濤教授和昆明理工大學王成琳副教授為論文通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、海南省自然科學基金和中央公益性科研院所基本科研業(yè)務費等項目資助。
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