VBTI e VA Imaging - Inspeção Agrícola Inteligente com IA e Estereovisão
Max Reijngoudt
Desde 2019, a VBTI, uma empresa de IA dos Países Baixos, tem liderado o desenvolvimento de soluções inteligentes para tarefas visuais complexas, especialmente em áreas onde a automação tradicional muitas vezes não é suficiente. Um dos seus principais projetos é uma linha de inspeção de brócolos. Utiliza a combinação de câmaras VA Imaging e a plataforma de IA OneDL da VBTI. Este sistema é um exemplo perfeito de como machine vision cameras setups são utilizados para inspeção agrícola inteligente.
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Como podemos enfrentar os desafios no setor agrícola?
A agricultura, ao contrário de muitos outros setores, envolve naturalmente uma grande variedade. Não há duas colheitas iguais, e isto é especialmente verdade no caso dos brócolos. “Os brócolos variam em forma, tamanho e cor, dependendo de fatores como a estação, as condições meteorológicas e o tipo de planta”, explica a equipa da VBTI. “Os sistemas de automação tradicionais, que seguem regras fixas, têm frequentemente dificuldades em lidar com este tipo de variedade.”
Na indústria agrícola, esta variação dificulta a classificação e o controlo de qualidade dos produtos. Resultados precisos e consistentes são essenciais, mas os sistemas automatizados mais antigos frequentemente não detetam defeitos como manchas, cores invulgares ou formas irregulares.
A VBTI identificou este problema e decidiu desenvolver uma solução mais inteligente, capaz de aprender e adaptar-se. Focaram-se na criação de um sistema de IA que pudesse inspecionar e classificar brócolos de forma mais eficiente, reconhecendo descolorações e medindo o tamanho com precisão. Isto permite classificar os brócolos por qualidade e tamanho de forma mais fiável.
O Desenvolvimento do Sistema de Inspeção Agrícola
O projeto começou com uma configuração básica: uma única câmera 2D para capturar imagens e treinar o modelo de IA. No entanto, à medida que a equipa avançava, perceberam que esta configuração simples não seria suficiente para as tarefas complexas que precisavam de realizar. Para compreender melhor a profundidade e a forma do brócolo, a VBTI decidiu adquirir uma configuração de estereovisão mais avançada, utilizando câmeras de alta qualidade da VA Imaging. Especificamente, utilizaram duas câmeras GigE de 3MP e duas lentes de 6MM para melhorar as capacidades do sistema e proporcionar uma imagem 3D mais precisa para uma inspeção rigorosa.
Porque utilizar a estereovisão 2D em vez de uma Câmera 3D?
Enquanto as câmeras 3D oferecem mapas de profundidade prontos que podem ser úteis para muitas aplicações, a VBTI descobriu que eram menos eficazes para este projeto. “No início, usámos câmeras que forneciam dados de profundidade, mas encontrámos problemas, especialmente com caules finos ou formas de plantas complexas”, diz a VBTI. “Para o brócolo, que pode ter formas irregulares e detalhes estruturais diferentes, os dados de profundidade não eram suficientemente fiáveis.”
A decisão foi então utilizar um par estéreo de câmeras 2D da VA Imaging. Especificamente, a VBTI utilizou duas câmeras 3MP GigE e duas lentes de 6MM. Esta configuração estéreo envolve o uso de duas câmeras colocadas a uma distância fixa, o que permite à VBTI calcular a profundidade comparando as imagens de cada câmera. A plataforma OneDL foi utilizada para treinar um algoritmo de IA StereoDepth personalizado, otimizado para esta tarefa. Este método ofereceu vários benefícios:
- Forneceu informações de profundidade mais precisas.
- Permitiu um maior controlo sobre o sistema ao personalizar as definições da câmera.
“Esta abordagem proporcionou-nos muito mais flexibilidade e controlo. Ao utilizar o mesmo tipo de câmera para todos os sistemas, mantivemos o conjunto de dados consistente e pudemos ajustar tudo para satisfazer as nossas necessidades”, explica a VBTI. O resultado foi um sistema de estereovisão melhor e mais adaptável, que funcionou bem para a variedade de formas e tamanhos de brócolos.
Porque escolher o OneDL para o setor agrícola?
Depois de as imagens serem captadas pelas câmaras VA Imaging, são processadas através da plataforma de IA da VBTI, OneDL. Esta plataforma, desenvolvida internamente, foi concebida para facilitar todo o processo, desde a recolha de dados até ao treino de modelos de IA, realização de testes e fornecimento de atualizações em tempo real no terreno.
Um dos principais desafios nos sistemas de inspeção agrícola é a forma como as culturas mudam ao longo da época. “Por exemplo, no início da época, pode observar-se mais manchas amarelas, enquanto mais tarde podem surgir mais zonas de podridão”, explica a VBTI. Isto significa que um modelo fixo, igual para todos, não funciona. O sistema precisa de ser capaz de se ajustar e melhorar à medida que surgem novos dados.
Com o OneDL, a VBTI criou um sistema que atualiza e re-treina automaticamente os seus modelos ao longo da época, utilizando dados recentes para tornar o sistema mais preciso.
O Futuro da inspeção agrícola
Olhando para o futuro, a VBTI está entusiasmada com o crescimento da IA e da machine vision na agricultura. "Estamos numa fase de crescimento acelerado. Graças ao OneDL, conseguimos implementar projetos mais rapidamente do que nunca e entregar resultados em apenas duas semanas", afirma a VBTI. Esta rapidez de resposta é fundamental em setores como a agricultura, onde as novas tecnologias precisam de ser aplicadas rapidamente e as mudanças ocorrem de forma célere.
Trabalhar com a VA Imaging é uma parte fundamental dos planos futuros da VBTI. "Ter a flexibilidade de escolher as nossas próprias câmaras e objetivas, combinada com o hardware de alta qualidade da VA Imaging, enquadra-se perfeitamente na nossa abordagem. Permite-nos personalizar o sistema para responder às necessidades de cada cliente, dando-nos uma grande vantagem", explica a VBTI.
Olhando para o futuro, a VBTI vê um grande potencial para expandir a sua colaboração com a VA Imaging. "Já estamos a explorar formas de criar soluções de machine vision ainda mais avançadas. Juntos, acreditamos que podemos transformar a automatização dos processos agrícolas, melhorando a eficiência e a consistência, ao mesmo tempo que reduzimos o desperdício."
Transformar a Inspeção Agrícola com IA e Machine Vision
A abordagem da VBTI à inspeção de brócolos demonstra o poder da IA e do machine vision na resolução de desafios complexos. Ao combinar as soluções avançadas de câmera da VA Imaging com os seus próprios modelos de IA e a flexibilidade da plataforma OneDL, a VBTI criou um sistema que funciona eficazmente para inspeções agrícolas.
O sucesso deste projeto destaca a importância de hardware de machine vision de alta qualidade para alcançar resultados fiáveis. As câmeras da VA Imaging desempenharam um papel crucial ao ajudar a VBTI a personalizar o seu sistema para tarefas específicas, garantindo um desempenho eficiente no campo. À medida que a VBTI continua a crescer, a VA Imaging continuará a ser um parceiro fundamental na promoção da inovação e no avanço da tecnologia de machine vision.
Otimize os Seus Projetos de Visão com VA Imaging
Na VA Imaging, fornecemos soluções de câmera de última geração para melhorar os seus projetos de machine vision. Quer esteja a explorar a automação agrícola, a trabalhar num projeto semelhante a esta solução de inspeção agrícola, ou a focar-se em algo completamente diferente, as nossas câmeras podem oferecer a fiabilidade, flexibilidade e desempenho de que necessita.
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