VBTI und VA Imaging - Intelligente landwirtschaftliche Inspektion mit KI und Stereovision
Wie können wir die Herausforderungen im Agrarsektor angehen?
In der Landwirtschaft gibt es im Gegensatz zu vielen anderen Wirtschaftszweigen natürlich eine große Vielfalt. Keine Ernte gleicht der anderen, und das gilt besonders für Brokkoli. „Brokkoli variiert in Form, Größe und Farbe, abhängig von Faktoren wie der Jahreszeit, den Wetterbedingungen und dem Pflanzentyp“, erklärt das Team von VBTI. „Herkömmliche Automatisierungssysteme, die festen Regeln folgen, haben oft Schwierigkeiten mit dieser Art von Vielfalt.“
In der Landwirtschaft erschwert diese Vielfalt das Sortieren und Prüfen der Qualität der Produkte. Genaue und konsistente Ergebnisse sind wichtig, aber ältere automatische Systeme übersehen oft Fehler wie Flecken, ungewöhnliche Farben oder seltsame Formen.
VBTI erkannte dieses Problem und beschloss, eine intelligentere Lösung zu entwickeln - eine, die lernen und sich anpassen kann. Sie konzentrierten sich auf die Entwicklung eines KI-Systems, welches Brokkoli besser prüfen und sortieren kann, indem es Verfärbungen erkennt und die Größe genau misst. So lässt sich der Brokkoli zuverlässiger nach Qualität und Größe sortieren.
Die Entstehung des Agrarinspektionssystems
Das Projekt begann mit einer grundlegenden Konfiguration: einer einzelnen 2D-Kamera zur Aufnahme von Bildern und zum Trainieren des KI-Modells. Doch im Verlauf des Projekts erkannte das Team, dass diese einfache Konfiguration für die komplexen zu bewältigenden Aufgaben nicht ausreichen würde. Um die Tiefe und Form des Brokkolis besser zu verstehen, entschied sich VBTI für eine fortschrittlichere Stereovision-Konfiguration mit Industriekameras. Konkret verwendeten sie zwei 3MP GigE-Kameras und zwei 6MM-Objektive, um die Fähigkeiten des Systems zu erweitern und eine genauere 3D-Bildgebung für eine präzise Inspektion bereitzustellen.
Warum 2D-Stereovision anstelle einer 3D-Kamera?
Während 3D-Kameras gebrauchsfertige Tiefenkarten bieten, die für viele Anwendungen nützlich sein können, stellte VBTI fest, dass sie für dieses Projekt weniger effektiv waren. „Zunächst verwendeten wir Kameras, die Tiefendaten lieferten, stießen jedoch insbesondere bei dünnen Stängeln oder komplexen Pflanzenformen auf Probleme“, erklärt VBTI. „Bei Brokkoli, der ungleichmäßige Formen und unterschiedlich strukturierte Details aufweisen kann, waren die Tiefendaten nicht zuverlässig genug.“
Anschließend fiel die Entscheidung, ein Stereopaar aus 2D-Kameras von VA Imaging einzusetzen. Konkret verwendete VBTI zwei 3MP-GigE-Kameras und zwei 6MM-Objektive. Dieser Stereoaufbau umfasst zwei Kameras, die in einem festen Abstand voneinander platziert werden, wodurch VBTI die Tiefe durch den Vergleich der Bilder jeder Kamera berechnen kann. Die OneDL-Plattform wurde verwendet, um einen maßgeschneiderten AI StereoDepth-Algorithmus zu trainieren, der für diese Aufgabe optimiert ist. Diese Methode bot mehrere Vorteile:
- Sie lieferte präzisere Tiefeninformationen.
- Sie ermöglichte durch die Anpassung der Kameraeinstellungen eine größere Kontrolle über das System.
„Dieser Ansatz verschaffte uns wesentlich mehr Flexibilität und Kontrolle. Durch die Verwendung desselben Kameratyps für die gesamten Systeme hielten wir den Datensatz konsistent und konnten alles an unsere Anforderungen anpassen“, erklärt VBTI. Das Ergebnis war ein besseres, anpassungsfähigeres Stereovisionssystem, das für die Vielfalt an Brokkoliformen und -größen gut funktionierte.
Warum OneDL für den Agrarsektor wählen?
Sobald die Bilder von den VA Imaging Kameras aufgenommen wurden, werden sie über die KI-Plattform OneDL von VBTI verarbeitet. Diese intern entwickelte Plattform wurde entwickelt, um den gesamten Prozess zu vereinfachen – von der Datenerfassung über das Training von KI-Modellen und die Durchführung von Tests bis hin zur Bereitstellung von Echtzeit-Updates im Feld.
Eine der zentralen Herausforderungen bei landwirtschaftlichen Inspektionssystemen besteht darin, wie sich Nutzpflanzen im Laufe der Saison verändern. „Beispielsweise können zu Beginn der Saison mehr gelbe Flecken auftreten, während später in der Saison mehr Fäulnisflecken vorhanden sein könnten“, erklärt VBTI. Das bedeutet, dass ein festes Einheitsmodell nicht funktioniert. Das System muss in der Lage sein, sich anzupassen und zu verbessern, sobald neue Daten eingehen.
Mit OneDL entwickelte VBTI ein System, das seine Modelle während der gesamten Saison automatisch aktualisiert und neu trainiert und dabei aktuelle Daten nutzt, um die Genauigkeit des Systems zu verbessern.
Die Zukunft der Agrarinspektion
Mit Blick auf die Zukunft freut sich VBTI über das Wachstum von KI und maschinellem Sehen in der Landwirtschaft. "Wir befinden uns in einer Phase des schnellen Wachstums. Dank OneDL können wir Projekte schneller als je zuvor aufsetzen und Ergebnisse in nur zwei Wochen liefern", sagt VBTI. In Branchen wie der Landwirtschaft, in denen neue Technologien schnell eingesetzt werden müssen und sich Veränderungen schnell vollziehen, ist diese schnelle Umsetzung von entscheidender Bedeutung.
Die Zusammenarbeit mit VA Imaging ist ein wichtiger Bestandteil der Zukunftspläne von VBTI. "Die Flexibilität, unsere eigenen Kameras und Objektive auswählen zu können, in Kombination mit der hochwertigen Hardware von VA Imaging, passt perfekt zu unserem Ansatz. So können wir das System an die Bedürfnisse jedes einzelnen Kunden anpassen, was uns einen großen Vorteil verschafft", erklärt VBTI.
Mit Blick auf die Zukunft sieht VBTI ein großes Potenzial für die Ausweitung seiner Zusammenarbeit mit VA Imaging. "Wir suchen bereits nach Möglichkeiten, noch fortschrittlichere Bildverarbeitungslösungen zu entwickeln. Gemeinsam glauben wir, dass wir die Art und Weise, wie landwirtschaftliche Prozesse automatisiert werden, verändern können, indem wir die Effizienz und Konsistenz verbessern und gleichzeitig die Verschwendung reduzieren.
Transformation der landwirtschaftlichen Inspektion mit KI und maschineller Bildverarbeitung
Der Ansatz von VBTI zur Brokkoliinspektion zeigt die Leistungsfähigkeit von KI und Machine Vision bei der Bewältigung anspruchsvoller Herausforderungen. Durch die Kombination der fortschrittlichen Kameralösungen von VA Imaging mit eigenen KI-Modellen und der Flexibilität der OneDL-Plattform hat VBTI ein System geschaffen, das sich gut für landwirtschaftliche Inspektionen eignet.
Der Erfolg dieses Projekts unterstreicht die Bedeutung hochwertiger Machine Vision-Hardware für das Erzielen zuverlässiger Ergebnisse. Die Kameras von VA Imaging spielten eine entscheidende Rolle dabei, VBTI bei der Anpassung ihres Systems an spezifische Aufgaben zu unterstützen und sicherzustellen, dass es auf den Feldern zuverlässig funktioniert. Während VBTI weiter wächst, wird VA Imaging ein wichtiger Partner bleiben, um Innovationen voranzutreiben und die Machine Vision-Technologie weiterzuentwickeln.
Optimieren Sie Ihre Vision-Projekte mit VA Imaging
Wir von VA Imaging bieten modernste Kameralösungen zur Verbesserung Ihrer Bildverarbeitungsprojekte. Ganz gleich, ob Sie sich mit der Automatisierung in der Landwirtschaft befassen, an einem Projekt arbeiten, das dieser Lösung in der landwirtschaftlichen Inspektion ähnelt, oder sich auf etwas völlig anderes konzentrieren, unsere Kameras bieten Ihnen die Zuverlässigkeit, Flexibilität und Leistung, die Sie benötigen.
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