PlantCV 农业自动化中的机器视觉库

2023-11-05

PlantCV 农业自动化中的机器视觉库

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2020年下半年,各大互联网巨头纷纷进军社区买菜市场,我身边的朋友同事很多都开始通过新的电商生鲜渠道购买蔬菜,当时我就觉得,大资本即将涌入我们的第一产业——农业,果不其然,2020年12月31号,正值新旧两年跨年之际,一篇题为**《看了AI种草莓,我想回去当农民》**的文章,引起了我对农业自动化的关注。

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最终,AI在产量、投入产出比上以高比分战胜了人类。

具体来说,AI组的草莓产量平均值高于传统农人组平均值196.32%

投入产出比平均值高出传统农人组平均值75.51%

而在另一指标上——甜度,AI却不及人类。

对此,大赛技术支持专家、云南省农科院研究员阮继伟解释道,

AI组较好的水肥、温度和空气湿度控制促进了植株的快速生长和开花挂果,实现了较好的产量。投入产出比与产量正相关,AI组较高的产量提升了投入产出比。

传统组栽培基质含水量少,相较AI组,果实甜度更高。

不过,AI在甜度方面,当真不能跟人工匹敌吗?

对此,AI代表们”不服”,而且也有农业AI领域的大牛,给出了原理说明。

AI种植不简单

此次大会的全程参与者,中国农业大学信息与电气工程学院教授李道亮表示:

甜度控制是生物量和甜度平衡的问题,是要生物量,还是糖浓度?

相较于产量、投入产出比分别的196.32%75.51%这种高比分差距,传统农人组的果实甜度整体均值仅超AI组5.24%,也不算啥了。

在李道亮教授的研究中,利用技术手段帮助农业变革的人才,也开始有了新称谓——“新农人”

他们不仅有技术手段,而且还切实回报家乡,帮助农业农村变革,最后还享受着变革的成功,过着真正田园牧歌式的现代生活。

说实话,可能要不了几年,新农人就会成为时代新风尚,田园牧歌式的生活,就会成为城市打工人仰慕的新场景。

最后,拼多多这样的公司,在解决了农产品在线销售难题后,又开始行动起来参与到农业的供给侧改革中,并且通过种草莓这样的比赛,让人看到了AI等前沿技术变革农业的可能性和可行性。

相应的带头效应,或许也能让更多怀抱社会责任和担当的企业、技术人才加入其中。

AI的红利,会真正在黑科技、工业产业之后,流向农业、农村和农民。

李道亮教授说:

AI农业可以打破时间和空间资源的分散。我们对农业的关注度和投入度,还有很多事情可以做。

而这次农业与AI结合的背后金主,正是新兴电商巨头,拼多多。

其实我对农业领域的关注由来已久,我的父母都是下过乡的知青,对土地有特殊的情节,去年租了一分地(十分之一亩,66.67平米)进行耕种,躬耕于大桥之下,土地面积虽然不大,可精耕细作下来,种得的有机蔬菜,除了满足家庭饮食需要之外,还可以作为礼物赠送好多给亲朋好友。如今,那片土地已经变成万科的楼盘。

除了由于城市化进程导致的耕地面积减少,农业人口的老龄化也同样是一个问题,真正耕作的农民,土地的主人一家,劳动力最年轻的也得50出头,70多岁的农民伯伯依然每天劳动。家中还有一位由于母亲怀孕的时候吃药导致残疾的19岁的孙子,还有一个上小学四年级的聪明可爱的小孙女。这就构成了我们东北农村一户农民最生动具体的写照。

就在前几天,一个经济学论坛上,嘉宾给出了这样一组数字,中国80后的人口,有2.2亿,90后差不多,有2.1个亿,00后人后比90后一下子少了5000万,而10后人口比00后少了6000万,所以中国人口红利时代已经成为过去,依靠科技的自动化农业,或者用我的话来总结就是,农业的工业化一定是即将到来的必然趋势。

前面铺垫了这么多,作为机器视觉开发者,我向大家介绍今天的主角,PlantCV,一个致力于农业领域计算机视觉的开源算法库,这个算法库的很多算法都是基于OpenCV进行的二次开发,因此,这个库与OpenCV有非常好的兼容性。而且其中很多算子,是对OpenCV很好的补充。

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比如,OpenCV中,没有好用的填充区域的算子,有的朋友可能会说,OpenCV中有一个算子叫cv2.floodFill可以完成这个功能。但是我可以告诉你这个函数特别复杂不好用,而且很容易出错,比较稳妥的方法是你先写一个检测轮廓的方法,然后挨个画出各个轮廓,真的很麻烦。PlantCV给我们提供了一个非常好用的函数fill_holes

大家请看,这是最新版的人民币硬币,不过说实话我一个也没见过…多少年不用硬币了。其中的5角钱据说超级有收藏价值,大家赶紧去银行兑换吧,

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