You are here:

Високо прецизно броене на стойки за царевица, слънчоглед и захарно цвекло от дрон и AI

Преброяването на растенията е важна задача при управлението на добива. Той позволява на производителите да оценят популацията на растенията, гъстотата, степента на покълване и здравето на растенията и да вземат навременни решения, които в крайна сметка засягат добива. Обичайните ръчни методи за преброяване на растенията са помагали на производителите от десетилетия. Те се основават на визуална инспекция и изчисляване на инсталацията върху малки предварително дефинирани полеви площи. Тези методи обаче са трудоемки и далеч от точността. Броят на фрагментираните растения не дава пълната картина и проблемните зони с неравномерно поникване или плевели могат да бъдат пренебрегнати. Липсата на информация на терена в крайна сметка води до загуба на ресурси и по-малко печеливши решения.

Нови технологии като дронове и AI използват възможността да направят земеделските операции по-интелигентни и по-ефективни. С този иновативен подход производителите вече могат да получават точни данни, да вземат навременни решения и устойчиво да максимизират добива. Изненадващо, това не е толкова сложно или скъпо, колкото може да изглежда.

Тази статия обхваща точното преброяване на растенията с помощта на готов дрон и обучения AI алгоритъм на Proofminder за точна оценка на добива и следните прозрения на полето. Ще намерите практически съвети за събиране на изображения и препоръчителен подход за царевица, захарно цвекло и слънчоглед, но информацията е полезна и за други полски култури, зеленчуци и овощни градини. Ако имате дрон или обмисляте закупуването на такъв, за да превърнете досадна задача в интерактивен процес и да получите резултат с висока точност, продължете да четете. Ще намерите изисквания за дронове, съвети за полети и често срещани грешки и ще научите как да получите прецизен отчет за броя на щандовете за няколко часа с иновативна платформа за земеделие с изкуствен интелект.

Защо и кога имате нужда от прецизно преброяване на растенията?

Има ситуации, при които отчет с ниска точност е приемлив, но е абсолютно необходимо да имате точен такъв, ако целите:

  • Проверете качеството на сеитбата, особено ако произвеждате семена;
  • Разберете зони с различна производителност в полетата;
  • Получавайте точни данни по време на R&D проекти;
  • Оценете точно добива в ранните етапи;
  • Откриване на мошеници;
  • Вземете навременни решения, т.е. частично презасадете полето;
  • Увеличете потенциала за добив, за да постигнете производствените цели.

Какви са ползите от автоматизираното преброяване на стендовете?

В автоматичния отчет, генериран от платформата Proofminder, можете да видите

  • Растение & плътност на редовете;
  • Точно преброяване на растенията;
  • Всяко растение е маркирано на полето с точни координати;
  • Растение, отличаващо се по фенотип, в този случай – мъжките и женските растения от хибридна царевица са маркирани с различен цвят;
  • Функция за увеличаване на мащаба за анализ на конкретни зони, редове или растения.

Кога е най-доброто време за преброяване на растенията с помощта на дрон и AI?

Оценката на броя на растенията и тяхната гъстота е от решаващо значение за управлението на добива в началото на сезона. Точната информация тук е шанс да спасим добива, ако нещо се обърка и да подобрим реколтата. За да съберете подходящи изображения за по-нататъшен анализ, разгледайте съветите за растенията и времето.

Растението трябва да е достатъчно голямо, за да се вижда от въздуха, но листата все още не са твърде близо едно до друго, за да различите растенията и да оцените плътността. Например, за прецизно преброяване на царевицата, растението трябва да има около 3-7 листа (фази V3-V7). Времето трябва да е стабилно по време на заснемането, за да може обективът да се адаптира към условията независимо дали е слънчево или облачно. Освен това не трябва да е твърде ветровито, имайте предвид, че скоростта на вятъра може да варира значително в зависимост от надморската височина. Коя надморска височина е подходяща за преброяване на щанда? Намери отдолу!

Фиг. 1 Поле с царевица
Фиг. 2 Ръчно преброяване на царевица

Заснемане на снимки с дрон – инструкции и съвети

Идеалната разделителна способност за преброяване на растенията с дрон и интелигентен софтуер зависи от растението и целта. За прецизно пресмятане на царевица, слънчоглед, захарно цвекло и някои други полски култури и зеленчуци ще бъде 0,8 cm на пиксел или по-малко. Какво означава това и какъв дрон е подходящ? Широко достъпният DJI Phantom 4 Pro V.2. може да бъде добра опция за начално ниво за тази работа, подобно на DJI Phantom 4 RTK също е чудесен вариант, ако искате професионален дрон с високо прецизно позициониране. Ще трябва да летите на 18-30 метра надморска височина, за да получите посочената резолюция. Имайте предвид, че някои от интегрираните контролери (версиите Plus) ограничават височината на полета до 25 м над земята, така че ако искате да броите малки посеви и да летите ниско, предпочитате да изберете простия контролер и да инструктирате дрона от мобилния си телефон или таблет . Идеалната скорост за заснемане на детайлни изображения би била между 3-5 m/s в зависимост от надморската височина и условията на вятъра. Използвайки този дрон, можете да продължите с около 25-30 хектара на ден, ако имате достатъчно батерии; имайте предвид: можете да ги зареждате на сайта. Proofminder работи върху нови начини за заснемане на изображения и предвижда възможността в близко бъдеще да заснема до двойно от тази площ на ден от дрон Phantom 4.Има начини за разширяване на областта на заснемане на изображения в близко бъдеще. Екипът на Proofminder предвижда тази възможност и работи за удвояване на зоната, заснета на ден от дрон Phantom 4.
Фиг. 3 Заснемане на изображения за броене на стойка за растения от DJI Phantom 4​

Неща, които трябва да избягвате; 10-те най-често срещани грешки в снимките с дрон:

  1. Грешна настройка на експозицията, неправилна оценка на времето, което води до преекспониране или недостатъчно експониране. Преекспонирането е по-голям проблем от недостатъчното експониране, така че ако трябва да избирате между облачно и слънчево и не сте сигурни, можете спокойно да изберете слънчево.
  2. Твърде силният вятър или нестабилните метеорологични условия водят до размазани изображения.
  3. Не сте оборудвани с достатъчно карти с памет, уверете се, че имате поне 64 GB карта за ~40-50 хектара земя.
  4. Няма достатъчно батерии и/или зарядни устройства за непрекъснат полет през деня.
  5. Снимането след дъжд може да изисква известно повторно калибриране, тъй като растението върху мократа почва може да не се вижда достатъчно, имайте това предвид.
  6. Не лети с правилното количество предни/странични припокривания, което потенциално предотвратява съединяването на картини и създаването на ортомозайка. 75% е безопасна стойност в повечето случаи.
  7. Твърде бързото летене води до размазани изображения.
  8. Няма правилна логистика и настройка – т.е. уверете се, че имате подходяща кола и път за достъп до полето, разполагате с генератор за производство на енергия за цялото оборудване, зарядно устройство за батерии и лаптоп, разполагате със сенчесто място за работа от и т.н.
  9. Няма подходяща подготовка при планирането на полета – например, вземете предвид разликите във височината на полето предварително.
  10. Проверете въздушното пространство преди да летите и се уверете, че не летите извън видимостта, за да избегнете загубата на вашия дрон.
Фиг. 4 Процесът на заснемане с дрон за прецизно преброяване на стойките
Фиг. 5 Форматът на полето

Планирайте отчет за броя на щандовете и допълнителна информация за вашето поле

Следването на инструкциите ще доведе до много полезни данни и добри изображения за по-нататъшен анализ и прозрения за полето и растенията. Какво можете да направите като производител със събраните изображения? Има няколко начина – като илюстрация, да го анализирате ръчно, което отново отнема много време и е субективно или да използвате изкуствен интелект, който може да свърши работата бързо и точно. Платформата, задвижвана от AI, може да създаде ортомозайка, автоматичен отчет за преброяване на растенията и да маркира проблеми на терена, които не са видими или не е възможно да бъдат открити с традиционните методи.Изображението по-долу показва как може да изглежда броят на вашите растения в платформата Proofminder.
Фиг. 6 Доклад за преброяването на растенията в платформата Proofminder
Фиг. 7 Изглед на ниво отчет за преброяване на насаждения в платформата Proofminder​

Освен отчета, автоматично генериран в системата с точния брой растения, гъстота на растенията и редовете, точна оценка на добива и разграничаване на фенотипа, има допълнителни прозрения и информация относно проблеми, които може да бъдат пренебрегнати по време на ръчното преброяване на насажденията.

Допълнителна информация и възможности на платформата

– При преброяването на царевичните насаждения установихме, че много растения на едно поле са унищожени от диви свине;
– Проблемните зони могат да бъдат маркирани с GPS;
– Формат файл за изтегляне за по-нататъшна употреба, например, сравнете го с факти за сеитба;
– Тъй като всяко растение има точни координати, могат да се предоставят допълнително извлечени показатели като разстояние на растенията, гъстота, празнини, разстояние между редовете и т.н.;
– Действителни прозрения на ниво лист или растение.

Автоматизирано броене на насаждения - резултати и ползи

  1. Трудно е да се оцени точността на броя на растенията при ръчните методи; едно нещо е ясно: може да бъде прецизно само в малки анализирани участъци от полето; прилагането на тези числа към целия участък няма да даде точна информация. Дроновете и AI технологиите са в състояние да осигурят на производителите 90-99% точност при преброяването на насажденията и да разкрият други проблеми на ниво растение.
  2. Технологиите правят процеса на преброяване на стендовете много по-прецизен, интерактивен и проницателен.
  3. Открити са допълнителни прозрения: много растения са унищожени от диви свине.
  4. Полезна възможност за експортиране на отчета за броя на насажденията и повторно използване на данните му в други земеделски дейности.
  5. Възможност да извлечете максимума от изображенията, направени от дрон, и да използвате тази информация за решения, базирани на данни, и за по-голям растеж с увереност.