Citra udara minangka komponèn penting saka tetanèn presisi, nyedhiyakake informasi penting marang petani babagan kesehatan lan asil panen. Gambar biasane dijupuk nganggo kamera multispektral sing larang sing dipasang ing drone. Nanging panaliten anyar saka Universitas Illinois lan Mississippi State University (MSU) nuduhake yen gambar saka kamera standar abang-ijo-biru (RGB) digabungake karo AI deep learning bisa nyedhiyakake alat prediksi potong sing padha kanggo bagian sekedhik saka biaya.
Kamera multispektral nyedhiyakake peta warna sing makili vegetasi kanggo mbantu para petani ngawasi kesehatan tanduran lan titik masalah. Indeks vegetasi kayata Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) lan Normalized Difference Red Edge Index (NDRE) nampilake wilayah sehat minangka ijo, nalika wilayah masalah katon abang.
"Biasane, kanggo nindakake iki, sampeyan kudu duwe kamera inframerah cedhak (NIR) sing regane udakara $5,000. Nanging kita wis nuduhake manawa kita bisa nglatih AI kanggo ngasilake gambar kaya NDVI nggunakake kamera RGB sing dipasang ing drone sing murah, lan bisa nyuda biaya kanthi signifikan, "ujare Girish Chowdhary, profesor asosiasi ing Departemen Teknik Pertanian lan Biologi ing U saka aku lan co-penulis ing kertas.
Kanggo panliten iki, tim riset nglumpukake gambar udara saka sawah jagung, kedelai, lan kapas ing macem-macem tahap pertumbuhan kanthi kamera multispektral lan RGB. Dheweke nggunakake Pix2Pix, a jaringan saraf dirancang kanggo konversi gambar, kanggo nerjemahake gambar RGB menyang NDVI lan NDRE werna maps karo abang lan wilayah ijo. Sawise latihan pisanan jaringan karo nomer akeh loro gambar multispektral lan biasa, padha dites kemampuan kanggo generate NDVI / gambar NDRE saka pesawat liyane saka gambar biasa.
"Ana indeks kehijauan reflektif ing foto sing nuduhake efisiensi fotosintesis. Iku nuduhake sethitik ing saluran ijo, lan akeh ing saluran near-infrared. Nanging kita wis nggawe jaringan sing bisa ngekstrak saka saluran ijo kanthi latihan ing saluran NIR. Iki tegese kita mung butuh saluran ijo, bebarengan karo informasi kontekstual liyane kayata piksel abang, biru lan ijo, "jelas Chowdhary.
Kanggo nguji akurasi gambar sing digawe AI, para peneliti njaluk panel spesialis potong kanggo ndeleng gambar sisih-by-side ing wilayah sing padha, sing digawe dening AI utawa dijupuk nganggo kamera multispektral. Spesialis kasebut nuduhake manawa bisa ngerti endi sing dadi gambar multispektral sing sejatine, lan manawa ana prabédan sing bakal mengaruhi keputusane.
Para ahli ora nemokake bedane sing bisa diamati ing antarane rong set gambar kasebut, lan dheweke nuduhake manawa bakal nggawe prediksi sing padha saka loro kasebut. Tim riset uga nyoba mbandhingake gambar liwat prosedur statistik, kanthi konfirmasi meh ora ana bedane sing bisa diukur ing antarane.
Joby Czarnecki, profesor riset asosiasi ing MSU lan co-penulis ing kertas, ngati-ati yen iki ora ateges loro set gambar padha.
"Nalika kita ora bisa ngomong ing images bakal nyedhiyani informasi sing padha ing kabeh kahanan, kanggo masalah tartamtu iki, padha ngidini kanggo pancasan padha. Reflektansi inframerah cedhak bisa dadi kritis banget kanggo sawetara keputusan tanduran. Nanging, ing kasus tartamtu iki, nyenengake yen sinau nuduhake sampeyan bisa ngganti teknologi sing larang karo intelijen buatan sing murah lan isih duwe keputusan sing padha, "ujare.
Tampilan aerial bisa menehi informasi sing angel dipikolehi saka lemah. Contone, wilayah karusakan badai utawa kekurangan gizi bisa uga ora gampang katon ing tingkat mripat, nanging bisa katon kanthi gampang saka udhara. Petani karo wewenang cocok bisa milih kanggo fly drones dhewe, utawa padha kontrak a perusahaan swasta kanggo nglakoni. Apa wae, peta warna nyedhiyakake informasi kesehatan potong penting sing dibutuhake kanggo keputusan manajemen.
Piranti lunak lan tata cara AI sing digunakake ing panliten kasebut kasedhiya kanggo perusahaan sing pengin ngetrapake utawa nggedhekake panggunaan kanthi nglatih jaringan ing set data tambahan.
"Ana akeh potensi AI kanggo mbantu nyuda biaya, sing dadi pembalap utama kanggo akeh aplikasi ing pertanian. Yen sampeyan bisa nggawe drone $600 luwih migunani, mula kabeh wong bisa ngakses. Lan informasi kasebut bakal mbantu para petani nambah asil lan dadi pengurus sing luwih apik ing tanahe, "ujare Chowdhary.
Departemen Teknik Pertanian lan Biologi ana ing College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences lan The Grainger College of Engineering ing Universitas Illinois.
The kertas, "Prediksi NDVI/NDRE saka RGB standar gambar udara nggunakake sinau jero," diterbitake ing Komputer lan Elektronika ing Pertanian.
