VBTI y VA Imaging - Inspección agrícola inteligente con IA y estereovisión
Max Reijngoudt
Desde 2019, VBTI, una empresa de IA de los Países Bajos, ha estado liderando el desarrollo de soluciones inteligentes para tareas visuales complejas, especialmente en áreas donde la automatización tradicional suele quedarse corta. Uno de sus proyectos clave es una línea de inspección de brócoli. Utiliza la combinación de cámaras VA Imaging y la plataforma de IA OneDL de VBTI. Este sistema es un ejemplo perfecto de cómo los sistemas de cámaras de visión por máquina se utilizan para la inspección agrícola inteligente.
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¿Cómo podemos abordar los desafíos en el sector agrícola?
La agricultura, a diferencia de muchas otras industrias, implica naturalmente una gran variabilidad. No hay dos cultivos iguales, y esto es especialmente cierto en el caso del brócoli. “El brócoli varía en forma, tamaño y color según factores como la temporada, las condiciones climáticas y el tipo de planta”, explica el equipo de VBTI. “Los sistemas de automatización tradicionales, que siguen reglas fijas, suelen tener dificultades con este tipo de variedad.”
En la industria agrícola, esta variabilidad dificulta la clasificación y el control de calidad de los productos. Resultados precisos y consistentes son fundamentales, pero los sistemas automatizados tradicionales suelen pasar por alto defectos como manchas, colores inusuales o formas irregulares.
VBTI identificó este problema y decidió desarrollar una solución más inteligente, capaz de aprender y adaptarse. Se centraron en crear un sistema de IA que pudiera inspeccionar y clasificar el brócoli de manera más precisa, reconociendo la decoloración y midiendo el tamaño con exactitud. Esto ayuda a clasificar el brócoli por calidad y tamaño de forma más fiable.
La creación del sistema de inspección agrícola
El proyecto comenzó con una configuración básica: una sola cámara 2D para capturar imágenes y entrenar el modelo de IA. Pero a medida que el equipo avanzaba, se dieron cuenta de que esta configuración simple no sería suficiente para las tareas complejas que necesitaban abordar. Para comprender mejor la profundidad y la forma del brócoli, VBTI decidió optar por una configuración de visión estéreo más avanzada utilizando cámaras de alta calidad de VA Imaging. Específicamente, utilizaron dos cámaras GigE de 3MP y dos lentes de 6MM para mejorar las capacidades del sistema y proporcionar imágenes 3D más precisas para una inspección exacta.
¿Por qué visión estéreo 2D en lugar de una Cámara 3D?
Si bien las cámaras 3D ofrecen mapas de profundidad listos para usar que pueden ser útiles para muchas aplicaciones, VBTI descubrió que eran menos efectivas para este proyecto. “Al principio, utilizamos cámaras que proporcionaban datos de profundidad, pero tuvimos problemas, especialmente con tallos delgados o formas de plantas complejas”, dice VBTI. “Para el brócoli, que puede tener formas irregulares y detalles estructurados diferentes, los datos de profundidad no eran lo suficientemente fiables.”
Se tomó entonces la decisión de utilizar un par estéreo de cámaras 2D de VA Imaging. Específicamente, VBTI utilizó dos cámaras GigE de 3MP y dos lentes de 6MM. Esta configuración estéreo implica el uso de dos cámaras colocadas a una distancia fija, lo que permite a VBTI calcular la profundidad comparando las imágenes de cada cámara. Se utilizó la plataforma OneDL para entrenar un algoritmo de IA StereoDepth personalizado optimizado para esta tarea. Este método ofreció varios beneficios:
- Proporcionó información de profundidad más precisa.
- Permitió un mayor control sobre el sistema al personalizar los ajustes de la cámara.
“Este enfoque nos brindó mucha más flexibilidad y control. Al utilizar el mismo tipo de cámara para todos los sistemas, mantuvimos el conjunto de datos consistente y pudimos ajustar todo para adaptarlo a nuestras necesidades”, explica VBTI. El resultado fue un sistema de visión estéreo mejor y más adaptable que funcionó bien para la variedad de formas y tamaños de brócoli.
¿Por qué elegir OneDL para el sector agrícola?
Una vez que las imágenes son capturadas por las cámaras VA Imaging, se procesan a través de la plataforma de IA de VBTI, OneDL. Esta plataforma, desarrollada internamente, está diseñada para facilitar todo el proceso, desde la recopilación de datos hasta el entrenamiento de modelos de IA, la realización de pruebas y la provisión de actualizaciones en tiempo real en el campo.
Uno de los principales retos en los sistemas de inspección agrícola es la forma en que los cultivos cambian a lo largo de la temporada. “Por ejemplo, al principio de la temporada, se pueden observar más manchas amarillas, mientras que más adelante pueden aparecer más zonas podridas”, explica VBTI. Esto significa que un modelo fijo, de talla única, no funciona. El sistema debe ser capaz de ajustarse y mejorar a medida que se incorporan nuevos datos.
Con OneDL, VBTI creó un sistema que actualiza y reentrena automáticamente sus modelos durante toda la temporada, utilizando datos recientes para hacer el sistema más preciso.
El futuro de la inspección agrícola
De cara al futuro, VBTI está entusiasmado con el crecimiento de la IA y la visión por máquina en la agricultura. “Estamos en una fase de rápido crecimiento. Gracias a OneDL, podemos poner en marcha proyectos más rápido que nunca y entregar resultados en tan solo dos semanas”, afirma VBTI. Esta rápida capacidad de respuesta es clave en sectores como la agricultura, donde las nuevas tecnologías deben aplicarse rápidamente y los cambios se producen a gran velocidad.
Trabajar con VA Imaging es una parte fundamental de los planes futuros de VBTI. “Tener la flexibilidad de elegir nuestras propias cámaras y lentes, combinado con el hardware de alta calidad de VA Imaging, encaja perfectamente con nuestro enfoque. Nos permite personalizar el sistema para satisfacer las necesidades de cada cliente, lo que nos da una gran ventaja”, explica VBTI.
De cara al futuro, VBTI ve un gran potencial para ampliar su colaboración con VA Imaging. “Ya estamos explorando formas de crear soluciones de visión por máquina aún más avanzadas. Juntos, creemos que podemos cambiar la manera en que se automatizan los procesos agrícolas, mejorando la eficiencia y la consistencia, al tiempo que reducimos el desperdicio.”
Transformando la inspección agrícola con IA y Visión Artificial
El enfoque de VBTI para la inspección de brócoli demuestra el poder de la IA y la visión por máquina para resolver desafíos complejos. Al combinar las avanzadas soluciones de cámara de VA Imaging con sus propios modelos de IA y la flexibilidad de la plataforma OneDL, VBTI ha creado un sistema que funciona eficazmente para inspecciones agrícolas.
El éxito de este proyecto resalta la importancia de contar con hardware de visión por máquina de alta calidad para lograr resultados fiables. Las cámaras de VA Imaging desempeñaron un papel fundamental al ayudar a VBTI a personalizar su sistema para tareas específicas, garantizando un buen rendimiento en el campo. A medida que VBTI continúa creciendo, VA Imaging seguirá siendo un socio clave para impulsar la innovación y avanzar en la tecnología de visión por máquina.
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En VA Imaging, proporcionamos soluciones de cámara de vanguardia para mejorar sus proyectos de visión por máquina. Ya sea que esté explorando la automatización agrícola, trabajando en un proyecto similar a esta solución de inspección agrícola, o enfocándose en algo completamente diferente, nuestras cámaras pueden ofrecer la fiabilidad, flexibilidad y rendimiento que necesita.
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