Skladové vozy Ford Trucks
Dnes je 2.12. – svátek slaví Blanka

Umělá inteligence u okopávače Steketee IC-Weeder AI rozpozná plevel od plodiny v reálném čase. Je efektivní i v náročných podmínkách

Zveřejněno: 24. 3. 2022

Stroj, který sám dokáže rozlišit mezi plevelem a plodinami, zajistí efektivnější okopávání i v obtížném terénu a za nepříznivých povětrnostních podmínek. Nejnovější okopávač Steketee IC-Weeder AI se naučil sám rozpoznávat cukrovou řepu na základě barvy, textury, tvaru, velikosti a polohy listů.

Okopávač Steketee IC-Weeder AI pro speciální kulturní plodiny, jako je třeba salát nebo cukrová řepa.

Lemken ve spolupráci se Steketee vyvíjí a vyrábí meziřádkové kypřiče. Vedle kypřičů s klasickou konstrukcí nabízí také okopávač pro speciální kulturní plodiny, jako je třeba salát nebo cukrová řepa. Jeden takový stroj, Steketee IC Weeder AI, existuje již nějakou dobu a je široce používán v kulturách, jako jsou dýně, zelí a salát. Výhodou těchto plodin je, že je při výsadbě zachovávána pravidelná vzdálenost mezi jednotlivými řádky, vysazené rostliny jsou si tvarem i velikostí dost podobné a že jsou mnohem větší než plevel. Jiná situace nastává u setých plodin, jako je cukrová řepa. Ta klíčí současně s plevelem, takže je mnohem obtížnější od sebe rostliny rozeznat.

Zvýšením efektivity okopávání plodin jako je cukrová řepa lze dosáhnout implementací technologií, za pomoci, kterých okopávač dokáže sám rozlišit plodinu od plevele. Vstoupí-li do procesu umělá inteligence (AI), okopávači Steketee IC Weeder to umožní pracovat pouze na místech, kde je to nezbytné.

Okopávač Steketee IC Weeder bylo nutné naučit rozpoznávat plevel od cukrové řepy

Firmy Lemken a Steketee na loňských podzimních tiskových dnech v Německu představily okopávač s vylepšenou umělou inteligencí, která pěstované plodiny od plevele rozezná bezpečně. Stroj Steketee IC Weeder je tak schopen okopávat plodiny spolehlivě i v silně zaplevelených řádcích.

Díky tomu, že systém dovede jasně rozlišit pěstovanou plodinu od plevelů, může okopávač Steketee IC Weeder pracovat i v náročných podmínkách, které jsou pro běžné systémy rozpoznávání obrazu příliš složité.
Díky tomu, že systém dovede jasně rozlišit pěstovanou plodinu od plevelů, může okopávač Steketee IC Weeder pracovat i v náročných podmínkách, které jsou pro běžné systémy rozpoznávání obrazu příliš složité.

Aby bylo možné dosáhnout autonomního rozpoznávání rostlin, musel se software Steketee IC-Weeder s umělou inteligencí integrovaný do stroje nejprve naučit rozpoznávat plodiny od plevele a znát jednotlivé vlastnosti plodin. Dosaženo toho bylo díky algoritmu založenému na principu "hlubokého učení", který je součástí strojového učení. Zabývá se využitím algoritmů s velkým počtem vrstev reprezentujících data.

Na samém počátku vývoje softwaru Steketee IC-Weeder bylo zapotřebí učinit patřičnou fotodokumentaci. Snímky cukrové řepy v různých fázích jejího vývoje byly následně ručně označeny tak, aby bylo zřejmé, o jakou rostlinu se přesně jedná. Na základě těchto dat a za použití již zmíněného algoritmu pak mohla být vyvinuta metoda rozpoznávání cukrové řepy. Software pracuje s barevným profilem, texturou, tvarem, velikostí a polohou listů. Díky tomu, že systém dovede jasně rozlišit pěstovanou plodinu od plevelů, může okopávač pracovat i v náročných podmínkách, které jsou pro běžné systémy rozpoznávání obrazu příliš složité.

Práce i za nepříznivých povětrnostních podmínek

Okopávač Steketee IC-Weeder je osazen vícero kamerami, jejichž počet se odvíjí od pracovního záběru stroje. Kamery jsou zakryté, aby nedocházelo k jejich oslnění slunečním zářením. Zorné pole kamer je přitom permanentně osvětleno LED diodami pro pořizování vysoce kvalitních snímků porostu. Tímto způsobem lze vždy pokračovat v práci bez ohledu na kvalitu okolního přirozeného světla. Velkou výhodou je, že okopávač může pracovat i za nepříznivých povětrnostních podmínek.

Fyzicky je proces odstraňování plevele řešen pneumaticky ovládanými noži srpovitého tvaru okopávače Steketee IC-Weeder.
Fyzicky je proces odstraňování plevele řešen pneumaticky ovládanými noži srpovitého tvaru okopávače Steketee IC-Weeder.

Během přejezdu kamery přenášejí do palubního počítače 30 snímků za sekundu, rozpoznají tedy více než 95 % rostlin na poli. Fyzicky je proces odstraňování plevele řešen pneumaticky ovládanými noži srpovitého tvaru. Pohybují se v řádcích a okopávají ve vzdálenosti až dva centimetry od každé rostliny.

Se strojem Steketee IC-Weeder AI chce firma Lemken zajistit ještě přesnější a snadnější okopávání.
Se strojem Steketee IC-Weeder AI chce firma Lemken zajistit ještě přesnější a snadnější okopávání.

Hydraulický posuvný rám stroje Steketee IC-Weeder zajišťuje přesné a spolehlivé ovládání stroje v porostu. To je možné až do rychlosti 3,5 kilometru za hodinu, což v kombinaci s pracovní šířkou 3 metry dává výkon menší než hektar za hodinu. Zatím není možné pracovat rychleji, limitujícím faktorem je reakční doba nožů.

Se strojem Steketee IC-Weeder AI chce firma Lemken zajistit ještě přesnější a snadnější okopávání. Vzhledem k menšímu počtu dostupných účinných látek pro hubení plevele a nedostatku pracovní síly může být okopávač zajímavou volbou pěstitelů zeleniny. Steketee IC-Weeder AI také připravuje cestu k plně automatizovaným systémům řízení.

Stroj získal ocenění v soutěži Farm Machine 2022 v kategorii Stroj pro ničení plevelů.

Steketee EC-Weeder AI je k dispozici od roku 2022, zpočátku s pracovním záběrem 3 metry a pro cukrovou řepu. Další plodiny budou následovat.