Nhận diện chính xác cỏ lá rộng trong 0,5 giây, SingTown thúc đẩy nâng cấp máy móc nông nghiệp

Trong sản xuất cơ giới hóa và thông minh hóa nông nghiệp hiện đại, diệt cỏ chính xác là khâu then chốt để nâng cao năng suất cây trồng và giảm thiểu việc sử dụng hóa chất.

Phương pháp diệt cỏ truyền thống dựa vào lao động thủ công hoặc cảm biến màu sắc đơn giản, khó có thể phân biệt chính xác giữa cây trồng và cỏ dại, đặc biệt là cỏ lá rộng và cây trồng có hình dáng bên ngoài rất giống nhau, dễ dẫn đến tình trạng phun nhầm hoặc bỏ sót.

Vì vậy, nhà sản xuất thiết bị thông minh nông nghiệp dự định sử dụng camera thông minh OpenMV của SingTown để xây dựng hệ thống nhận diện cỏ dại dựa trên thị giác máy, nhằm xác định sự phân bố cỏ dại trên bề mặt ruộng đồng.

Hệ thống thực hiện chụp ảnh thời gian thực giữa các hàng cây trồng thông qua camera, sử dụng thuật toán nhận dạng hình ảnh để phân tích sự khác biệt về màu sắc, hình dạng và kết cấu, từ đó phân biệt "cỏ lá rộng" với cây trồng bình thường.

Khi phát hiện cỏ dại, hệ thống sẽ xuất tín hiệu điều khiển đến bộ phận phun thuốc hoặc thiết bị diệt cỏ, thực hiện công việc chính xác tự động hóa.

Phương án này hỗ trợ hoạt động trong các môi trường phức tạp như ánh sáng mạnh ngoài trời, bóng râm, phạm vi phát hiện có thể điều chỉnh, độ chính xác nhận diện cao, có thể nâng cao hiệu quả diệt cỏ và giảm lượng thuốc trừ sâu sử dụng một cách hiệu quả.

Nhà sản xuất thiết bị thông minh nông nghiệp đã phát triển hệ thống nhận diện cỏ dại dựa trên camera thông minh OpenMV của SingTown, có khả năng phát hiện cỏ dại thời gian thực trên thiết bị cơ giới nông nghiệp, tích hợp thị giác máy tính, nhận diện hình ảnh AI, phân đoạn không gian màu sắc, phân tích hình thái và thuật toán phân loại đặc trưng.

Hệ thống thu thập hình ảnh bề mặt ruộng đồng qua camera, chuyển đổi không gian màu HSV và phân tích độ sáng cho vùng xanh, từ đó trích xuất khu vực chính của lá cây. Dựa trên đặc điểm điển hình của cỏ dại lá rộng (lá rộng, kết cấu thô, màu nhạt, hướng mọc lộn xộn), hệ thống kết hợp các chỉ số như độ phức tạp đường viền, phương sai độ sáng và độ tròn của hình dạng để thực hiện phân loại mục tiêu.

Mô-đun OpenMV có thể ứng phó với môi trường ánh sáng phức tạp trên đồng ruộng thông qua thuật toán bù sáng và phơi sáng động, đồng thời thực hiện phân tích ổn định khung hình đối với thảm thực vật đang chuyển động, giảm thiểu hiệu quả việc phát hiện sai. Khi hệ thống xác định có cỏ lá rộng trong khu vực phát hiện, sẽ ngay lập tức xuất tín hiệu mức cao đến đơn vị điều khiển chính, kích hoạt chương trình phun thuốc hoặc làm cỏ bằng cơ khí.

Ngoài ra, hệ thống còn có thể liên kết với mô-đun GPS hoặc lập kế hoạch tuyến đường để ghi lại và phân tích thống kê quỹ đạo cắt cỏ.

Kết quả kiểm tra cho thấy, hệ thống này dưới điều kiện ánh sáng thay đổi ngoài thực địa và địa hình đa dạng, có thể đạt độ chính xác nhận diện cỏ dại lá rộng trên 90%, thời gian phản hồi dưới 0.5 giây.

SingTown OpenMV mô-đun thị giác nhúng có kích thước nhỏ, tiêu thụ điện năng thấp, thuật toán có thể tùy chỉnh, rất phù hợp để tích hợp vào các thiết bị có nhu cầu triển khai tại biên như robot nông nghiệp, máy phun thuốc thông minh, xe nông nghiệp không người lái, hỗ trợ nông nghiệp thông minh đạt được quản lý chính xác cỏ dại và sinh thái.