Уникальную систему из гиперспектрометра и специальной нейронной сети для распознавания растений, способную выявлять сорняки, создали русские учёные.
Разработка позволит создать датчик, который в тандеме с опрыскивателем и системой управления форсунками позволяет не только находить, но и сразу уничтожать сорняки, отделяя их от «полезных» растений.
Сорняки очень быстро развиваются, значительно опережая развитие культурных растений. Они отбирают свет, воду, питательные вещества, создавая неблагоприятные условия для развития других посевов. Также молодые сорняки могут быть посредниками в распространении болезней, а вьющие – затруднять уборку, что приводит к большим потерям урожая.
Исследователи предложили новый способ борьбы с сорными растениями. Они разработали систему из гиперспектрометра и специальной нейронной сети для распознавания растений разного вида, которая способна как отделять сорняки от культурных растений, так и разделять разные виды культурных растений.
В результате работы была получена система, которая сможет решать целый ряд прикладных задач, в первую очередь, в рамках точного земледелия. Гиперспектральная камера формирует 150 спектральных каналов. Анализировать простыми методами этот массив информации получается не всегда, поэтому ключевым результатом работы стало создание нейросети, умеющей распознавать три вида растений. В дальнейшем с развитием технологии список распознаваемых культур будет расширятся.
Также система будет включать в себя датчик сорняков, с помощью которого можно их адресно уничтожать, не затрагивая культурные растения. Для этого устройство нужно использовать вместе с автоматическим опрыскивателем, встроив его в систему управления форсунками.
Кроме того, по словам учёных, нейросеть совместно с гиперспектрометром может быть использована не только в совокупности с прицепной техникой, наподобие борон и лущильников, но и как основа систем технического зрения для беспилотных сельскохозяйственных машин. Также она может применяться на БПЛА в качестве системы для диагностики здоровья растений и общего мониторинга или контроля посевов. Разработка поможет сэкономить и удешевить некоторые процессы в сельском хозяйстве.
Экономический эффект может достигать несколько сотен рублей на каждый обрабатываемый гектар. Он складывается из экономии недешевых химикатов при адресной обработке растений и повышении урожайности.