Система фенотипирования с использованием гиперспектральной камеры Specim FX10е для выращивания зерновых культур
Agricola Moderna — это итальянская фермерская компания, поставляющая листовую зелень и салаты главному из итальянских супермаркетов, а также на площадку, специализирующуюся на местных и экологически чистых продуктах питания. Компания специализируется на всех этапах вертикального сельского хозяйства.
Платформа Agricola Moderna использует несколько типов детекторов: камеры RGB-D для создания трехмерного «купола» и несколько датчиков окружающей среды, которые измеряют температуру, интенсивность света и уровни CO2. Они отправляют всю эту информацию в централизованную базу данных, где она соотносится с сопутствующими факторами. Agricola Moderna также использует гиперспектральную визуализацию, чтобы получить информацию, которая бы не могла быть получена стандартными способами: наличие макроэлементов, таких как азот, фосфор и калий, которые очень важны для понимания здоровья растений и становятся видимыми после некоторой обработки данных, или, например, для оценки уровня флавоноидов. Все это не будет видно на простых RGB камерах, в данной ситуации альтернативным решением может быть только медленный и дорогостоящий химический анализ сельскохозяйственных культур.
Измерения гиперспектральной камерой Specim FX10e
Agricola Moderna выбрала Specim в качестве поставщика гиперспектральных камер после нескольких месяцев исследования рынка, обсуждений и размышлений. После сравнения различных моделей между собой они решили, что Specim FX10e - лучшее устройство для решения их задач с конкурентной ценой.
Измерения гиперспектральной камерой Specim FX10e
На настройку и изучение того, как правильно собирать и анализировать изображения, ушло несколько месяцев. Важным моментом является подбор условий освещения, для их правильного поиска может потребоваться несколько серий испытаний. Спустя четыре месяца после начала использования Specim FX10e, Agricola Moderna начала разрабатывать необходимые инструменты для выращивания растений. Несмотря на то, что некоторые результаты уже выглядели обнадеживающе, пока еще рано было оценивать уровень успеха.
В компания действительно отчетливо увидели, чем отличается спектр здорового растения от больного и научились это выявлять. Для некоторых видов растений удалось количественно определить яркость цвета, что является очень важным параметром у продуктов, которые они продают.
После сканирования лотков с посевами создается несколько гигабайт гиперспектральных данных. Также необходимо понимать характер этих данных и способы извлечения из них информации. По этой причине Agricola Moderna разрабатывает все алгоритмы для обработки и анализа данных собственными силами. Благодаря своим специалистам по обработке данных и внешнему сотрудничеству с факультетом информатики университета Ла Сапиенца в Риме и факультетом биологии Миланского университета, компания изучает ряд решений, в которых используются методы машинного обучения и другие способы анализа данных. Также стоит важная задача – адаптация этих решений под вертикальную форму фенотипирования растений.
Дуччио Пиовани, руководитель отдела обработки и анализа данных в Agricola Moderna, доволен покупкой Specim FX10e: «Мы считаем, что только начали поверхностно изучать эту многообещающую тему. Это очень многогранная область деятельности, которая включает в себя такие дисциплины, как биология, гиперспектральная визуализация, машинное зрение и искусственный интеллект. Все эти дисциплины уже играют центральную роль в том, как мы выращиваем зерновые культуры и влияют на сельское хозяйство в целом. В Agricola Moderna мы стараемся быть на передовой этих коллективных усилий, с намерением использовать все имеющиеся преимущества» - заявляет Пиовани.
