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古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网ICT技术更新农业:基于深度学习的新型,更高级的图像识别技术

相关图像传感器允许在相机内部的入射光和参考信号(一种信号处理技术)之间暂时相关。 Toru Kurihara副教授通过古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网这些特殊传感器研究三维测量和形状检查技术来取得了结果。自2017年以来,他参加了由IOP(植物Intern Intern)的高级下一代温室园艺,这是我们大学推广的内阁办公室项目。为了提高水果和蔬菜的检测精度 - 农业自动化的关键点 - 库里哈拉不仅古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网普通的颜色图像,而且还可以古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网其他信息,例如光谱和热图。
古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网RGB摄像机实现改进的检测精度的光学滤镜的设计
随着日本农业人口的下降恶化,注意力转向古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网机械的农业自动化,因此正在积极努力开发自动收获机器人,以替代耗时收获工作中的人类。这里采用的许多技术古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网普通摄像机拍摄的图像并用三种RGB颜色表示果实。然而,古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网RGB图像很难检测到与贝尔胡椒这样的绿色水果,茎的颜色相似,并且自动化障碍仍然很大。高光谱摄像机以前已用于识别类似于背景颜色的颜色类似的水果。借助这些相机,可以为每个像素的光谱强度获得高波长分辨率,并识别光谱强度的微小差异,而光谱强度也无法用普通的摄像头或人类视觉来确认。
另一方面,高光谱摄像机很昂贵,农民很难广泛采用。 Kurihara认为,为了提高难以检测的Bell Peppers的识别精度,“我们可以从高光谱数据中提取有效的信息,同时古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网廉价的RGB摄像机,从而提供了最大程度地利用该信息的框架。”这是他提出的,为RGB摄像机配备光学滤光片,以提取有效识别辣椒的波长。他古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网深度学习技术设计了新技术来设计这些光学过滤器。
“截断为RGB的三种颜色的信息是先前深度古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网的起点,但是在现实世界中,有无限的频谱信息。我的想法是重建神经网络作为良好利用此信息的框架。
正如Kurihara所说,传统的深度学习以RGB颜色图像的输入为前提,研究人员试图通过在该阶段之后设计网络结构来提高识别能力。通过这种新技术,Kurihara决定抛弃这一前提,以高光谱图像作为输入,在RGB颜色过滤器之前放置光学过滤器,并采用可用于识别的波长选择的结构。古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网这种方法的另一个关键点可以通过深入了解所有以下所有内容来实现简单的优化:通过实现为可学习权重的光学滤镜选择波长,而分割网络则作为输入将每个像素截断为三种颜色的颜色图像。
“普通摄像机取决于模型的波长敏感性不同,因此必须固定RGB颜色过滤器,以同时设计有效的特定相机的光过滤器和神经网络。即,即在深度学习过程中,我们不将其视为固定的profiels dection the profial the Optial the Optial the Optial the Optial the Optial the Optial the Profice the The The The The Mearning the The学习,并且学习,并且学习的范围是固定的,并且需要学习,并且学习的重量是固定的。神经元网络的识别网络的起点是RGB,可以简单地设计光过滤器和识别零件,以便古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网相机模型。”
通过古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网所提出的方法,捕获了生长的铃铛的高光谱图像,从这些图像中为每个像素创建了学习数据,并进行了识别。结果,提高了约2%的精度。也就是说,Kurihara成功得出了光学过滤器,使得精确地提高了2%。他的目的是与公司合作生产基于这些结果设计的光学过滤器,并将开发作为智能手机的新体系结构。
采用热成像古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网机和温度差异的水果和蔬菜检测方法的开发
通过其颜色和形状识别果实,不仅需要用于收获自动化,而且还需要用于诸如收获预测和对生长状况的理解之类的操作。为了检测很难用普通摄像机检测到的水果,Kurihara还古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网热相摄像机捕获的热图像的时间序列变化来研究技术。一般而言,人们认为,在由相同材料制成的物体中,体积较大的物体在温度下的变化较小,而水果的温度往往差异比叶子和茎差。库里亚拉(Kurihara)古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网热力计摄像头进行了长期摄影,以对茄子生长,因此发现水果温度与叶子和茎相比缓慢变化。他成功地通过在日落两小时内将温度变化与指数功能拟合时间序列变化,从而成功地将果实与叶子分开。
在某些情况下,植物叶温度的升高是证据引起的作物损害或环境压力,因此将热力计摄像头应用于姜根茎腐烂的早期发现,这种疾病影响了姜造成巨大伤害。在固定的时间内连续拍摄患有和没有疾病的植物,当分析测量数据时,趋势是证据证据,该疾病的植物的叶片温度较高,从确认发作开始前的2-4天开始,这表明可以古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网人们的视觉检查来确认疾病的速度远比人们进行的。
Kurihara:“通过将彩色摄像头和热力计摄像头放置在同一位置,并创建数据,其中颜色古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网用热量计图覆盖,如本研究中所研究的那样,我们可以配置具有四个通道(RGB和热量)的神经元网络,并且在检测精确的准确性方面具有很高的潜力。”显然,可以通过将光谱和热力计元素与颜色古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网相结合。
“我对未来的目标是与对高精度识别技术感兴趣的古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网一起开发廉价,最先进的自动收获机器人。”