Rewolucja w rolnictwie wertykalnym dzięki innowacyjnej kamerze
Naukowcy wspierani w ramach finansowanego ze środków UE projektu HyperImage pracują nad nową kamerą hiperspektralną, która może stać się przełomem w obszarze monitorowania stanu, jakości i bezpieczeństwa produktów. Ten innowacyjny system obrazowania spektralnego znajduje szeroki zakres zastosowania, między innymi w rolnictwie wertykalnym. Jego twórcy mają nadzieję, że przyczyni się on do obniżenia kosztów rolnictwa, zmniejszenia ilości odpadów i zwiększenia plonów. Dzięki ulepszonej funkcji obrazowania, w jaką wyposażono kamerę hiperspektralną, rolnicy zajmujący się uprawą roślin, takich jak sałaty, zioła i tzw. mikrowarzywa, będą w stanie wykrywać choroby na wczesnym etapie i precyzyjnie monitorować kondycję upraw. Według zespołu projektu HyperImage kamera pozwala również rolnikom na zoptymalizowanie czasu zbiorów i zwiększenie plonów nawet o 20 %.
To nie jest zwykła kamera
Kamera hiperspektralna rejestruje nie tylko światło czerwone, zielone i niebieskie, jak zwykłe kamery, ale także wiele innych długości fal światła – od podczerwieni po pasma ultrafioletowe. Korzystanie z możliwości sztucznej inteligencji (AI) umożliwia naukowcom analizę danych uzyskiwanych dzięki rejestracji tych długości fal w czasie rzeczywistym, a co za tym idzie – natychmiastową klasyfikację różnych materiałów i obiektów. W ten sposób można niezwłocznie wykrywać między innymi obecność farb, zanieczyszczeń i chorób roślin. „Integracja kamer hiperspektralnych z systemami autonomicznymi stanowi ogromny krok naprzód zarówno pod względem technologii, jak i zastosowań. Ta technika obrazowania daje szansę na zwiększenie produktywności i zrównoważonego charakteru przemysłu i rolnictwa”, stwierdza Alexander Kabardiadi-Virkovski, kierownik projektu HyperImage z ramienia Fraunhofer IWS, cytowany w komunikacie prasowym zamieszczonym w serwisie „Optics.org”. „Choć technologia obrazowania hiperspektralnego jest znana od lat 80. ubiegłego wieku, nigdy nie była wykorzystywana w czasie rzeczywistym w połączeniu z AI na potrzeby zastosowań, które obecnie są przedmiotem badań zespołu projektu HyperImage”.
Rolnictwo to niejedyny cel
W dalszej części komunikatu Kabardiadi-Virkovski wyjaśnia, jak szeroki jest zakres zastosowania kamery. „Nasz nowy system jest opracowywany z myślą o zautomatyzowanym rolnictwie wertykalnym, ale jednocześnie jest wykorzystywany do poprawy kontroli jakości, nawigacji w autonomicznej jeździe terenowej i systemów wizyjnych na potrzeby bezzałogowych dronów stosowanych do nadzoru geodezyjnego. Innowacyjne podejście przyjęte w projekcie HyperImage umożliwi pojazdom autonomicznym przeprowadzanie szczegółowej analizy ukształtowania terenu i podejmowanie świadomych decyzji dotyczących przejezdności w środowiskach zewnętrznych. Dzięki standaryzacji danych hiperspektralnych różnych producentów kamer zamierzamy stworzyć uniwersalne rozwiązanie do rozpoznawania obiektów i kontroli jakości”. Zdaniem uczonego system HyperImage oferuje możliwość usprawnienia wielu zadań wykorzystujących drony, takich jak monitorowanie środowiska, inspekcja infrastruktury, zarządzanie kryzysowe i badania gospodarstw rolnych. „Obrazowanie hiperspektralne pozwoli dronom na rejestrowanie szczegółowych danych w kilku różnych długościach fal, dzięki czemu będą w stanie wykrywać subtelne zmiany zachodzące w uprawach, identyfikować materiały bądź monitorować integralność infrastruktury z dużo większą precyzją niż tradycyjne czujniki”, zauważa. Zespół projektu HyperImage (A universal spectral imaging sensor platform for industry, agriculture and autonomous driving) pracuje właśnie nad lekką kamerą hiperspektralną, która pomoże obniżyć masę drona (w kategorii o maksymalnej masie startowej 25 kg) o 10 %. Dzięki temu zostanie więcej miejsca na większy akumulator, co przełoży się na wydłużenie czasu lotu o 50 %. Więcej informacji: strona projektu HyperImage
Słowa kluczowe
HyperImage, hiperspektralna, kamera, rolnictwo, dron, obrazowanie spektralne, kamera hiperspektralna, rolnik
