農業(yè)智能化進(jìn)入“剛需時(shí)代 ” ,維視智造機器視覺(jué)實(shí)驗室賦能新農科人才培養

1   傳統農業(yè)數字化轉型 新農科人才急需緊缺

數千年來(lái)，農業(yè)是我國立國基礎，農業(yè)興衰關(guān)系到國家的命運。

在大力推動(dòng)鄉村振興的背景下，高校作為強農興農的“國之重器”，在培育“農”的傳人、新農科建設方面扮演著(zhù)不可替代的角色。世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革迅猛發(fā)展，科技創(chuàng )新在現代農業(yè)發(fā)展中的作用進(jìn)一步凸顯。人工智能不斷向農業(yè)領(lǐng)域滲透，推動(dòng)新的農業(yè)科技革命，與此同時(shí)，現代農業(yè)產(chǎn)業(yè)轉型升級加速，農業(yè)新業(yè)態(tài)、新模式不斷涌現，這為涉農高校學(xué)科專(zhuān)業(yè)布局和人才培養提出新的挑戰與需求。

2022年，為指導高校推進(jìn)新農科建設，教育部連發(fā)多個(gè)重要文件。一系列政策的出臺為新農科在人才培養、學(xué)科專(zhuān)業(yè)和平臺建設等方面提供堅實(shí)的支持。

日前，教育部辦公廳印發(fā)《新農科人才培養引導性專(zhuān)業(yè)指南》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指南》），將包含智能裝備工程的12個(gè)專(zhuān)業(yè)列為新農科人才培養引導性專(zhuān)業(yè)。

02   農業(yè)智能化進(jìn)入“剛需時(shí)代” AI+視覺(jué)技術(shù)勢在必行

世界人口的增長(cháng)提升了農產(chǎn)品需求壓力，一方面，體力勞動(dòng)行業(yè)從業(yè)人員流失，人工成本不斷增長(cháng)，另一方面，耕地面積有限，自動(dòng)化程度低，多為人工作業(yè)，質(zhì)量愈發(fā)難以保證。農業(yè)數字化轉型迫在眉睫，大型農場(chǎng)開(kāi)始更多地采用精準農業(yè)技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)出，減少浪費。在這一背景下，機器視覺(jué)的重要性與日俱增，它最初起源于工業(yè)應用，現在則越來(lái)越多地應用于農業(yè)。

機器視覺(jué)技術(shù)在農業(yè)領(lǐng)域的應用研究起始于20世紀70年代，主要集中在植物種類(lèi)的鑒別、農產(chǎn)品品質(zhì)檢測等方面。隨著(zhù)計算機軟硬件、圖像采集處理裝置、圖像處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，機器視覺(jué)技術(shù)在農業(yè)的應用領(lǐng)域不斷擴展。 

目前，機器視覺(jué)技術(shù)在農業(yè)生產(chǎn)中的應用研究范圍很廣，涉及農業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節：在農業(yè)生產(chǎn)前期，可以利用機器視覺(jué)進(jìn)行農作物種子的精選和質(zhì)量檢驗；在農業(yè)生產(chǎn)環(huán)節，機器視覺(jué)可以被用來(lái)進(jìn)行作物病蟲(chóng)害的監視、植物生長(cháng)信息的監測、果蔬的檢測等；在農業(yè)生產(chǎn)后期的應用包括水果分級、糧食無(wú)損檢測等。機器視覺(jué)也被廣泛應用在農業(yè)機械上，在重型農機設備自動(dòng)化、植保無(wú)人機等方面的研究應用可以提高生產(chǎn)效率、節約勞動(dòng)力、提高農業(yè)智能化水平。

應用案例-

玉米果穗數量檢測

蘋(píng)果采摘機器人視覺(jué)測量與避障

紅棗紋理尺寸檢測 

水果分選 

03   農業(yè)視覺(jué)實(shí)驗室解決方案 解決專(zhuān)業(yè)學(xué)習與實(shí)際產(chǎn)業(yè)脫節

隨著(zhù)新技術(shù)、新設計不斷涌現，傳統的專(zhuān)業(yè)設計無(wú)法滿(mǎn)足促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的要求。專(zhuān)業(yè)之間缺乏銜接，在教育教學(xué)過(guò)程中缺乏系統化培養，導致學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習與實(shí)際產(chǎn)業(yè)需求存在不同程度的脫節。學(xué)生在解決復雜現實(shí)問(wèn)題方面存在知識和能力缺口，已成為當前涉農專(zhuān)業(yè)人才培養的一大弊端，并且逐漸將成為制約我國涉農高校人才培養質(zhì)量提升的一大短板。

針對此問(wèn)題，維視智造結合多年在農業(yè)應用及院校實(shí)驗室建設領(lǐng)域的經(jīng)驗以及與300+院校的合作，運用光學(xué)成像、人工智能、圖像處理、模式識別等技術(shù)推出了“農業(yè)視覺(jué)實(shí)驗室建設方案”系列產(chǎn)品。

01.

日常教學(xué)

MV-AI1000-VB

人工智能深度學(xué)習創(chuàng )新實(shí)驗平臺

農產(chǎn)品分類(lèi)分選

隨著(zhù)機器視覺(jué)的迅速發(fā)展， 農業(yè)現場(chǎng)中越來(lái)越多的人工檢測被替代，比如農產(chǎn)品缺陷、尺寸大小、顏色等的檢測。機器視覺(jué)的發(fā)展解決了傳統人工檢測速度慢、勞動(dòng)強度大和容易漏檢的問(wèn)題。為了適應市場(chǎng)需求，高校需要培養機器視覺(jué)相關(guān)的工程應用型人才。

MV-AI1000-VB 基于 VisionBank AI 智能軟件平臺對流水線(xiàn)上的物料，對訓練好的神經(jīng)網(wǎng)模型進(jìn)行識別、檢測及分類(lèi)，并控制氣缸將物料分類(lèi)到對應的料盒中，實(shí)現農產(chǎn)品的精準分類(lèi)分選。該平臺搭建了工業(yè)級的應用環(huán)境，設計了尺寸檢測、特征分選、字符分選、顏色分選、深度學(xué)習缺陷分選、物料智能傳遞等多個(gè)方向的教學(xué)實(shí)驗，適用于本科、研究生院校農業(yè)工程類(lèi)、農學(xué)方向的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，尤其是生物育種科學(xué)、農業(yè)智能裝備工程等新農科專(zhuān)業(yè)日常教學(xué)。

02.

科研實(shí)驗

MV-MVKB

機器視覺(jué)方案集成套件箱

農科專(zhuān)業(yè)相關(guān)科研實(shí)驗場(chǎng)景搭建 

MV-MVKB機器視覺(jué)方案集成套件箱是維視智造統計了十幾年來(lái)面向農林行業(yè)的案例，分析其圖像采集硬件方案，精心設計的一套可模擬各種應用場(chǎng)景的圖像采集方案。它涵蓋了機器視覺(jué)項目所必須的所有硬件設備——工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭、工業(yè)光源、標定板、臺架等。適用于農科專(zhuān)業(yè)相關(guān)科研項目實(shí)驗場(chǎng)景搭建。

MV-VS220

人工智能雙目立體視覺(jué)系統開(kāi)發(fā)平臺

機器人自動(dòng)采摘 農業(yè)機械視覺(jué)引導（無(wú)人駕駛）

MV-VS220雙目立體視覺(jué)系統開(kāi)發(fā)平臺是維視智造公司自主研發(fā)，通過(guò)模擬人眼視覺(jué)，利用“視差”原理計算被測對象三維坐標的立體視覺(jué)系統。

相對于傳統“單目相機”只能測量平面二維信息，雙目立體視覺(jué)系統利用兩個(gè)相機從不同角度觀(guān)測同一區域，在獲取平面信息的同時(shí)還可獲取深度信息。即一套系統即可獲得被測點(diǎn)的 X、Y、Z 坐標。適用于農科專(zhuān)業(yè)機器人自動(dòng)采摘，農業(yè)機械視覺(jué)引導（無(wú)人駕駛）、病蟲(chóng)害防治，產(chǎn)量預測，生長(cháng)期自動(dòng)記錄等實(shí)驗項目。

MV-TOSEDP

高精密自動(dòng)影像測量開(kāi)發(fā)平臺

農產(chǎn)品一鍵測量  高精度農業(yè)科研項目應用

MV-TOSEDP高精密自動(dòng)影像測量?jì)x是維視智造利用自身多年來(lái)在雙遠心光學(xué)技術(shù)上的積累，通過(guò)眾多視覺(jué)測量項目上的成功應用，針對未來(lái)的一鍵式高精度視覺(jué)測量的發(fā)展趨勢而開(kāi)發(fā)出的。

MV-TOSEDP綜合了維視智造兩大技術(shù)核心優(yōu)勢：雙遠心光學(xué)系統，一鍵式測量軟件。優(yōu)勢互補，軟硬件結合，為非接觸光學(xué)測量技術(shù)的研究、自動(dòng)化測量技術(shù)的研究、逆向工程研究等教學(xué)科研提供了一個(gè)完善可靠的開(kāi)發(fā)平臺。在實(shí)際農產(chǎn)品測量時(shí)，放置好產(chǎn)品后可以實(shí)現“一鍵”式測量。通過(guò)學(xué)習和了解測量系統的方法及圖像處理技術(shù)，可對農產(chǎn)品開(kāi)展自定義視覺(jué)檢測，通過(guò)各類(lèi)實(shí)驗可培養學(xué)生對機器視覺(jué)遠心測量知識的深入理解和掌握。

MV-IRVS200

智能視覺(jué)機器人柔性系統開(kāi)發(fā)平臺

解決智慧農業(yè)涉及到的復雜工程問(wèn)題

MV-IRVS200 是以“智能機器人”為核心而設計的綜合性智能制造科研平臺，主要解決智慧農業(yè)涉及到的復雜工程問(wèn)題，并將智能制造的相關(guān)技術(shù)和解決方案傳輸給用戶(hù)。

MV-IRVS200 的研究實(shí)驗在囊括機械設計、電氣控制自動(dòng)化系統設計、視覺(jué)系統設計、工業(yè)機器人應用及維護、系統集成技術(shù)的基礎上，額外配置了機器學(xué)習、智能控制、立體視覺(jué)、柔性制造的系統設計研究項目，以滿(mǎn)足《新農科人才培養引導性專(zhuān)業(yè)指南》對人才技術(shù)能力和協(xié)作能力的全新要求，適用于智慧農業(yè)相關(guān)科研項目開(kāi)展。

實(shí)驗室配套支持

圍繞著(zhù)高等院校專(zhuān)業(yè)建設及課程實(shí)踐的開(kāi)展，維視提供了滿(mǎn)足不同學(xué)科專(zhuān)業(yè)及應用場(chǎng)景的多種解決方案，并針對不同經(jīng)費需求進(jìn)行合理的配置組合。

合作案例

中國農業(yè)大學(xué) 

華中農業(yè)大學(xué) 

石河子大學(xué)

山西農業(yè)大學(xué) 

方案咨詢(xún)

除以上實(shí)驗室搭建方案及產(chǎn)品之外，維視智造還可提供在機器視覺(jué)與圖像處理、人工智能技術(shù)及應用、智能視覺(jué)機器人、智能制造工廠(chǎng)等方向的眾多高質(zhì)量、高性?xún)r(jià)比產(chǎn)品，滿(mǎn)足基礎實(shí)驗、本科、研究生日常教學(xué)、科研創(chuàng )新、實(shí)踐活動(dòng)等不同場(chǎng)景。

更多院校實(shí)驗室建設方案、實(shí)驗室設備產(chǎn)品資料，關(guān)注公眾號“維視智造股份”獲取。