農業知識庫
智慧農業新利器 作物影像辨識技術
作者:張佳偉;張金元
公佈日期:113 年 10 月 28 日
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文圖/ 張佳偉、張金元
本場設計研製各類型省工技術,如植物採摘裝置、植物篩選裝置等,結合作物影像辨識系統,可應用於青花菜花球檢測採收、穴盤苗株生長勢篩選、病蟲害監測預警等,整合後之智動化省工作業系統,可作為新世代智慧農業推展的利器。利用攝影機模擬人類的眼睛、控制板作為運算的大腦,經由圖資收集、分類、特徵提取( 機器學習) 與訓練,並因應不同農事作業之需求,選擇適合的辨識模型,進行目標物影像分割、分類、定位、檢測等,以獲得高準確度、可應用的預測模型。
新世代物聯網與人工智慧應用多元, 可望成為提升農業工作效率的解決方案, 影像辨識技術分為機器學習與近年快速發展的深度學習, 機器學習包含K 近鄰(K Nearest Neighbors, KNN)、決策樹(Decision Tree)、隨機森林(Random Forest) 及支援向量機(Support Vector Machine) 等演算法; 深度學習如AlexNet、ResNet及近年廣為熟悉的YOLO,則多以卷積神經網絡Convolutional Neural Network(CNN) 為主幹,應用不同數量卷積層或全連接層、卷積核大小、分類次數及權重等設定,來進行影像訓練與歸納。在作物育苗、病蟲害監測、栽培管理、採收與採後分級等各面向,皆有極大的發展潛力。本場目前將深度學習技術應用於青花菜花球影像辨識,透過植物採摘裝置進行青花菜自動化機械收穫,亦利用機器學習辨識十字花科蔬菜苗株,結合篩選裝置汰除弱勢苗株,以達成農業智動化作業的目標。
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