VBTI e VA Imaging - Ispezione agricola intelligente con AI e stereovisione
Max Reijngoudt
Dal 2019, VBTI, un'azienda di intelligenza artificiale dei Paesi Bassi, è all'avanguardia nella creazione di soluzioni intelligenti per compiti visivi complessi, soprattutto in ambiti in cui l'automazione tradizionale spesso non è sufficiente. Uno dei loro progetti principali è una linea di ispezione dei broccoli. Utilizza la combinazione di telecamere VA Imaging e della piattaforma AI OneDL di VBTI. Questo sistema è un perfetto esempio di come configurazioni di telecamere machine vision vengano utilizzate per l'ispezione agricola intelligente.
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Come possiamo affrontare le sfide nel settore agricolo?
L'agricoltura, a differenza di molti altri settori, comporta naturalmente un'elevata variabilità. Nessun raccolto è uguale all'altro, e questo è particolarmente vero per i broccoli. "I broccoli variano per forma, dimensione e colore a seconda di fattori come la stagione, le condizioni climatiche e la varietà della pianta", spiega il team di VBTI. "I sistemi di automazione tradizionali, che seguono regole fisse, spesso faticano a gestire questo tipo di varietà."
Nel settore agricolo, questa variabilità rende difficile selezionare e verificare la qualità dei prodotti. Risultati accurati e costanti sono fondamentali, ma i sistemi automatizzati più datati spesso non rilevano difetti come macchie, colori insoliti o forme irregolari.
VBTI ha individuato questo problema e ha deciso di sviluppare una soluzione più intelligente, in grado di apprendere e adattarsi. Si sono concentrati sulla creazione di un sistema di intelligenza artificiale capace di ispezionare e selezionare meglio i broccoli, riconoscendo le decolorazioni e misurando con precisione le dimensioni. Questo consente di classificare i broccoli in modo più affidabile in base alla qualità e alla dimensione.
La realizzazione del sistema di ispezione agricola
Il progetto è iniziato con una configurazione di base: una singola Telecamera 2D per acquisire immagini e addestrare il modello di intelligenza artificiale. Tuttavia, con l’avanzare del team, si sono resi conto che questa semplice configurazione non sarebbe stata sufficiente per i compiti complessi da gestire. Per comprendere meglio la profondità e la forma dei broccoli, VBTI ha deciso di adottare una configurazione stereovisione più avanzata utilizzando Telecamere di alta qualità VA Imaging. In particolare, sono state utilizzate due Telecamere GigE da 3MP e due obiettivi da 6MM per potenziare le capacità del sistema e fornire un imaging 3D più accurato per un’ispezione precisa.
Perché la stereovisione 2D invece di una telecamera 3D?
Sebbene le Telecamere 3D offrano mappe di profondità pronte all’uso che possono essere utili per molte applicazioni, VBTI ha riscontrato che erano meno efficaci per questo progetto. “All’inizio, abbiamo utilizzato Telecamere che fornivano dati di profondità, ma abbiamo incontrato problemi, soprattutto con steli sottili o forme complesse delle piante,” afferma VBTI. “Per i broccoli, che possono avere forme irregolari e dettagli strutturati diversi, i dati di profondità non erano abbastanza affidabili.”
È stata quindi presa la decisione di utilizzare una coppia stereo di Telecamere 2D di VA Imaging. In particolare, VBTI ha utilizzato due Telecamere 3MP GigE e due obiettivi da 6MM. Questa configurazione stereo prevede l’uso di due Telecamere posizionate a una distanza fissa, che consente a VBTI di calcolare la profondità confrontando le immagini di ciascuna Telecamera. La piattaforma OneDL è stata utilizzata per addestrare un algoritmo AI StereoDepth personalizzabile ottimizzato per questo compito. Questo metodo ha offerto diversi vantaggi:
- Ha fornito informazioni sulla profondità più accurate.
- Ha permesso un maggiore controllo sul sistema grazie alla possibilità di personalizzare le impostazioni della Telecamera.
“Questo approccio ci ha fornito molta più flessibilità e controllo. Utilizzando lo stesso tipo di Telecamera per tutti i sistemi, abbiamo mantenuto il dataset coerente e abbiamo potuto regolare tutto in base alle nostre esigenze,” spiega VBTI. Il risultato è stato un sistema di stereovisione migliore e più adattabile, che ha funzionato bene per la varietà di forme e dimensioni dei broccoli.
Perché scegliere OneDL per il settore agricolo?
Una volta che le immagini sono state acquisite dalle telecamere VA Imaging, vengono elaborate tramite la piattaforma AI di VBTI, OneDL. Questa piattaforma, sviluppata internamente, è progettata per rendere l’intero processo più semplice: dalla raccolta dei dati all’addestramento dei modelli di intelligenza artificiale, all’esecuzione dei test e alla fornitura di aggiornamenti in tempo reale sul campo.
Una delle principali sfide nei sistemi di ispezione agricola è rappresentata dal modo in cui le colture cambiano durante la stagione. “Ad esempio, all’inizio della stagione si possono osservare più macchie gialle, mentre più avanti potrebbero esserci più zone di marciume,” spiega VBTI. Questo significa che un modello fisso, valido per tutte le situazioni, non funziona. Il sistema deve essere in grado di adattarsi e migliorare man mano che arrivano nuovi dati.
Con OneDL, VBTI ha creato un sistema che aggiorna e riaddestra automaticamente i suoi modelli durante tutta la stagione, utilizzando dati aggiornati per rendere il sistema più preciso.
Il futuro dell'ispezione agricola
Guardando avanti, VBTI è entusiasta della crescita dell'IA e della machine vision in agricoltura. “Siamo in una fase di rapida crescita. Grazie a OneDL, possiamo avviare i progetti più velocemente che mai e fornire risultati in sole due settimane,” afferma VBTI. Questa rapidità di esecuzione è fondamentale in settori come l'agricoltura, dove le nuove tecnologie devono essere applicate rapidamente e i cambiamenti avvengono in tempi brevi.
Collaborare con VA Imaging rappresenta una parte fondamentale dei piani futuri di VBTI. “Avere la flessibilità di scegliere le nostre telecamere e ottiche, combinata con l'hardware di alta qualità di VA Imaging, si adatta perfettamente al nostro approccio. Ci consente di personalizzare il sistema per soddisfare le esigenze di ogni cliente, offrendoci un grande vantaggio,” spiega VBTI.
Guardando al futuro, VBTI vede un grande potenziale nell'espansione della collaborazione con VA Imaging. “Stiamo già valutando modi per creare soluzioni di machine vision ancora più avanzate. Insieme, crediamo di poter cambiare il modo in cui i processi agricoli vengono automatizzati, migliorando l'efficienza e la coerenza, riducendo al contempo gli sprechi.”
Trasformare l'ispezione agricola con l'IA e Machine Vision
L’approccio di VBTI all’ispezione dei broccoli dimostra la potenza dell’AI e del machine vision nel risolvere sfide complesse. Combinando le soluzioni avanzate di Telecamera di VA Imaging con i propri modelli di AI e la flessibilità della piattaforma OneDL, VBTI ha creato un sistema efficace per le ispezioni agricole.
Il successo di questo progetto evidenzia l’importanza di hardware machine vision di alta qualità per ottenere risultati affidabili. Le Telecamere di VA Imaging hanno svolto un ruolo fondamentale nell’aiutare VBTI a personalizzare il proprio sistema per compiti specifici, garantendo prestazioni ottimali nei campi. Con la crescita continua di VBTI, VA Imaging rimarrà un partner chiave nell’innovazione e nello sviluppo della tecnologia machine vision.
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