9月15日,在安徽农交会上,一款酷似自拍杆的“植保神器”吸引了广大客户的青睐,它能伸到田间作物丛中,拍照取样,智能识别病、虫、草害类型,准确计数,精准定位……
现如今,各市县植保人员面临人手少、任务重,大规模田间调查工作难开展的问题。对此,为广大植保工作人员提供智能化测报工具服务,经全国农技中心推广实验,安徽省植保总站监制,中国科学院合肥智能机械研究所研制,多个试验点应用与研发,形成了一整套包括前端传感设备、后端智能处理软件平台,一体化的综合智能植保管理服务系统。
该系统主要由前端传感器设备和后端智能分析软件平台组成。其中,后端软件平台提供了强大的病、虫、草害识别能力,只需拍摄照片,即可快速、精确地识别出病、虫、草害类型,提供防治方案,让每个人都成为植保专家。
9月16日,在安徽合肥举办的“中国安徽名优农产品暨农药产业化交易会农药板块论坛”上,来自中国科学院合肥智能机械研究所的谢成军博士为我们作了“创新测报技术,构建智慧植保技术体系”的主题报告,详细阐述了未来智慧植保的研发现状。
研究背景
人工调查为主,装备监测为辅
目前,国内的田间植保测报主要以人工田间调查为主,固定式测报设备调查为辅的半人工、半智能化的植保监测技术体系,田间作业强度较大,整体的植保自动化、智能化分析水平偏低。
在技术特点上,国内害虫测报技术主要以光引诱和性引诱剂为主,其中光引诱为特点的扑杀式害虫测报装置以佳多公司为代表,性引诱剂为特点的害虫测报装置以纽康公司为代表。
为解放植保人的劳动力,化解当前植保所面临人手少、任务重,大规模田间调查工作难开展的问题,来自中科院智能所研究团队历时多年,研发了一款集工具、系统于一身的病虫害预测预报利器。
技术路线
谢成军博士介绍说,未来实现精准化病虫预测预报将引入五大核心技术:① 新型识别/监测设备;② 机器视觉图像分析;③ 人工智能深度学习;④ 移动化、通用化操作设备;⑤ 基于大数据的综合管理、分析服务。从田间样品采集,到输入图像,再到病虫害专家知识库,最后识别与检测结果验证,从而检测病、虫、草害种类,让深度学习、大数据技术全面改变病虫草害监控、防治过程。
田间照一照,病虫早知道
该款智能化植保利器是一款专业的移动式植保信息采集设备,针对植保现场信息采集、移动采集的需求,实现了便携、可调、高清图像采集、功能可扩展的整体设计。不论是深入作物丛中,还是在遮蔽的林木之间,它都能轻松胜任,获取清晰的图像数据。植保数据采集设备将采集图像传输至植保智能移动终端,在服务平台进行病虫草害图像智能识别、自动数量统计等。
服务平台主要功能表现在:
① 病、虫、草害图像采集、识别、计数;
② 病、虫、草害信息收集、分析;
③ 病、虫、草害数据(发生强度、位置)上报;
④ 病、虫、草害发送环境数据(温度、湿度)上报。
表1 植保采集终端组件与功能
序号 |
组件 |
主要功能 |
1 |
植保智能终端 |
病虫草害图像智能识别、自动数量统计、自动定位 |
2 |
高清图像拍摄 |
获取高清晰度的病虫草害图像 |
3 |
环境温、湿度检测 |
掌握病虫草害发生地的实时环境温度、湿度数据 |
4 |
高强度超轻伸缩杆 |
用于执行采集田间植被茂密深处的病虫草害信息 |
表2 核心技术参数
长度 |
2~4米可选 |
重量 |
620~820 g |
材质 |
碳纤维、阳极氧化铝、ABS材料 |
拍摄模式 |
微距拍摄、标准拍摄 |
位置参数 |
支持实时地理位置采集 |
环境参数 |
环境温度、湿度 |
应用示范
多省份开展试验,识别率在80%以上
为推动农作物重大病虫害监测预警技术迈上智能化新台阶,2017年,全国农业技术推广服务中心印发了《农作物病虫害智能采集设备试验示范方案》的通知,安徽、江西、河南、湖南4个省份植保站率先开展试验示范。此次测试病虫对象主要有水稻纹枯病、稻飞虱、稻纵卷叶螟,小麦赤霉病、麦蜘蛛、小麦蚜虫等。
目前,中科院合肥智能机械研究所病虫草害图像智能识别率达80%以上(达到80%以上基本满足测报需求)。谢成军博士说,目前该款设备正处于指定植保站试验示范阶段,下一步有望进入种植大户手中。
该款智能化植保设备集成了人工智能技术、植保数据库、专家知识系统,是植保工作的贴身助手。内置人工智能分析,实现植保相关的病、虫、草害精准识别,提供有效防治方案,实现发生的位置、强度实时上报反馈。
总之,该款智能化植保工具与系统是人工智能技术与植保的深度结合,是传统植保手段的全新突破,是解放植保人的利器。
农药快讯, 2017 (20): 23-24.