VBTI i VA Imaging - Inteligentna inspekcja rolnicza z AI i stereowizją
Od 2019 roku VBTI, firma AI z Holandii, jest liderem w tworzeniu inteligentnych rozwiązań dla trudnych zadań wizyjnych, zwłaszcza w obszarach, w których tradycyjna automatyzacja często nie spełnia oczekiwań. Jednym z ich kluczowych projektów jest linia do inspekcji brokułów. Wykorzystuje ona połączenie kamer VA Imaging i platformy AI OneDL firmy VBTI. System ten jest doskonałym przykładem tego, jak konfiguracje kamer wizyjnych są wykorzystywane do inteligentnej inspekcji w rolnictwie.
Jak możemy sprostać wyzwaniom w sektorze rolniczym?
Rolnictwo, w przeciwieństwie do wielu innych branż, naturalnie wiąże się z dużą zmiennością. Żadne dwa plony nie są takie same, a szczególnie dotyczy to brokułów. „Brokuły różnią się kształtem, wielkością i kolorem w zależności od takich czynników jak pora roku, warunki pogodowe i rodzaj rośliny” — wyjaśnia zespół VBTI. „Tradycyjne systemy automatyzacji, które działają według stałych reguł, często mają trudności z taką różnorodnością.”
W branży rolniczej ta zmienność utrudnia sortowanie i kontrolę jakości produktów rolnych. Dokładne i spójne wyniki są ważne, ale starsze zautomatyzowane systemy często nie wykrywają wad, takich jak plamy, nietypowe kolory lub nieregularne kształty.
VBTI dostrzegło ten problem i postanowiło stworzyć inteligentniejsze rozwiązanie, które może się uczyć i dostosowywać. Skupiono się na stworzeniu systemu AI, który mógłby lepiej kontrolować i sortować brokuły poprzez rozpoznawanie przebarwień i dokładny pomiar wielkości. Pomaga to w bardziej niezawodnym sortowaniu brokułów według jakości i wielkości.
Tworzenie systemu inspekcji rolniczej
Projekt rozpoczął się od podstawowej konfiguracji: pojedynczej kamery 2D do rejestrowania obrazów i trenowania modelu AI. Jednak w miarę postępów zespołu stało się jasne, że ta prosta konfiguracja nie wystarczy do realizacji złożonych zadań, z którymi musieli się zmierzyć. Aby lepiej zrozumieć głębię i kształt brokułów, VBTI zdecydowało się na bardziej zaawansowaną konfigurację stereowizyjną z wykorzystaniem kamer przemysłowych. W szczególności zastosowano dwie kamery GigE 3MP oraz dwa obiektywy 6MM, aby zwiększyć możliwości systemu i zapewnić dokładniejsze obrazowanie 3D na potrzeby precyzyjnej inspekcji.
Dlaczego stereowizja 2D zamiast kamery 3D?
Chociaż kamery 3D oferują gotowe mapy głębi, które mogą być przydatne w wielu zastosowaniach, VBTI stwierdziło, że były one mniej skuteczne w tym projekcie. „Początkowo używaliśmy kamer dostarczających dane głębi, ale napotkaliśmy problemy, szczególnie w przypadku cienkich łodyg lub złożonych kształtów roślin” — mówi VBTI. „W przypadku brokułów, które mogą mieć nieregularne kształty i różne ustrukturyzowane detale, dane głębi nie były wystarczająco niezawodne.”
Następnie podjęto decyzję o zastosowaniu pary stereo kamer 2D od VA Imaging. Konkretnie VBTI użyło dwóch kamer GigE 3MP oraz dwóch obiektywów 6MM. Ta konfiguracja stereo wykorzystuje dwie kamery umieszczone w stałej odległości od siebie, co umożliwia VBTI obliczanie głębi przez porównywanie obrazów z każdej kamery. Platforma OneDL została użyta do wytrenowania niestandardowego algorytmu AI StereoDepth zoptymalizowanego pod kątem tego zadania. Metoda ta zapewniła kilka korzyści:
- Zapewniła dokładniejsze informacje o głębi.
- Umożliwiła większą kontrolę nad systemem poprzez dostosowanie ustawień kamer.
„To podejście zapewniło nam znacznie większą elastyczność i kontrolę. Dzięki zastosowaniu tego samego typu kamery w całych systemach zachowaliśmy spójność zbioru danych i mogliśmy dostosować wszystko do naszych potrzeb” — wyjaśnia VBTI. Rezultatem był lepszy, bardziej adaptacyjny system widzenia stereo, który dobrze sprawdzał się w przypadku różnorodnych kształtów i rozmiarów brokułów.
Dlaczego warto wybrać OneDL dla sektora rolnego?
Po zarejestrowaniu obrazów przez kamery VA Imaging są one przetwarzane za pośrednictwem platformy AI VBTI, OneDL. Ta opracowana wewnętrznie platforma została zaprojektowana tak, aby ułatwić cały proces - od gromadzenia danych, przez trenowanie modeli AI i przeprowadzanie testów, po dostarczanie aktualizacji w czasie rzeczywistym w terenie.
Jednym z kluczowych wyzwań w systemach inspekcji rolniczej jest sposób, w jaki uprawy zmieniają się w ciągu sezonu. „Na przykład na początku sezonu można zaobserwować więcej żółtych plam, podczas gdy później w sezonie może pojawić się więcej gnijących plam” - wyjaśnia VBTI. Oznacza to, że stały model uniwersalny nie sprawdza się. System musi być w stanie dostosowywać się i ulepszać wraz z napływem nowych danych.
Dzięki OneDL firma VBTI stworzyła system, który automatycznie aktualizuje i ponownie trenuje swoje modele przez cały sezon, wykorzystując świeże dane do zwiększenia dokładności systemu.
Przyszłość inspekcji rolniczej
Patrząc w przyszłość, VBTI z entuzjazmem obserwuje rozwój AI i widzenia maszynowego w rolnictwie. „Znajdujemy się w fazie szybkiego wzrostu. Dzięki OneDL możemy realizować projekty szybciej niż kiedykolwiek i dostarczać wyniki już w ciągu dwóch tygodni” — mówi VBTI. Tak krótki czas realizacji ma kluczowe znaczenie w branżach takich jak rolnictwo, gdzie nowe technologie muszą być wdrażane szybko, a zmiany zachodzą dynamicznie.
Współpraca z VA Imaging stanowi ważną część przyszłych planów VBTI. „Możliwość swobodnego wyboru własnych kamer i obiektywów w połączeniu z wysokiej jakości sprzętem VA Imaging idealnie wpisuje się w nasze podejście. Pozwala nam dostosować system do potrzeb każdego klienta, zapewniając nam dużą przewagę” — wyjaśnia VBTI.
Patrząc w przyszłość, VBTI dostrzega duży potencjał w rozszerzaniu współpracy z VA Imaging. „Już teraz analizujemy sposoby tworzenia jeszcze bardziej zaawansowanych rozwiązań widzenia maszynowego. Wierzymy, że wspólnie możemy zmienić sposób automatyzacji procesów rolniczych, zwiększając wydajność i powtarzalność oraz ograniczając straty.”
Transformacja kontroli rolniczej dzięki AI i Widzeniu maszynowemu
Podejście VBTI do inspekcji brokułów pokazuje możliwości AI i widzenia maszynowego w rozwiązywaniu trudnych wyzwań. Łącząc zaawansowane rozwiązania kamerowe VA Imaging z własnymi modelami AI oraz elastycznością platformy OneDL, VBTI stworzyło system, który dobrze sprawdza się w inspekcjach rolniczych.
Sukces tego projektu podkreśla znaczenie wysokiej jakości sprzętu do widzenia maszynowego dla osiągania niezawodnych wyników. Kamery VA Imaging odegrały kluczową rolę, pomagając VBTI dostosować system do konkretnych zadań i zapewniając jego dobre działanie w terenie. W miarę dalszego rozwoju VBTI, VA Imaging pozostanie kluczowym partnerem w napędzaniu innowacji i rozwoju technologii widzenia maszynowego.
Optymalizuj swoje projekty Vision z VA Imaging
W VA Imaging oferujemy najnowocześniejsze rozwiązania kamerowe, aby ulepszyć Państwa projekty z zakresu widzenia maszynowego. Niezależnie od tego, czy analizują Państwo automatyzację rolnictwa, pracują nad projektem podobnym do tego rozwiązania w zakresie inspekcji rolniczej, czy koncentrują się na czymś zupełnie innym, nasze kamery mogą zapewnić niezawodność, elastyczność i wydajność, których Państwo potrzebują.
Jeśli są Państwo zainteresowani współpracą z nami lub chcą dowiedzieć się więcej o tym, jak nasze rozwiązania kamerowe mogą przekształcić Państwa firmę, skontaktujcie się z nami już dziś lub wypełnijcie poniższy formularz. Porozmawiajmy o tym, jak możemy wesprzeć Państwa projekt i wspólnie wprowadzać innowacje.