Відеооко для обприскувача

Серед сучасних систем навігації, управління та електронного контролю захисту посівів сільгоспкультур одним з актуальних рішень є використання відеокамер на обприскувачах, що корегують роботу машини онлайн

автор Олександр Сумський

Відеокамери успішно і тривалий час застосовують у сільському господарстві. Багато фермерів та технічних спеціалістів агрокомпаній звикли, що вони є на зернових складах, дронах та інших машинах. Сьогодні відеокамера стає важливим елементом ефективного внесення пестицидів. Обприскувачі, що нині у промисловому масштабі вносять робочі розчини для захисту культур, активно обладнують цими «очами» операторів. Розкажемо про найперспективніші рішення.

Raven VSN™

Часом в господарствах замислюються над тим, як зробити якісний захист посівів, особливо на ранніх етапах розвитку культури, коли автопілот машини орієнтується не на координати, а на фактичне міжряддя. Для цього Raven пропонує своє рішення VSN™. Цей комплекс складається з камери та програмного забезпечення, які, аналізуючи простір перед обприскувачем, відрізняють ряди рослин від ґрунту й, відповідно, спрямовують машину. Стереоскопічна камера навіть на ранніх етапах розвитку може відрізняти культуру від бур’янів. Камеру з двома об’єктивами, яка одночасно бачить об’єкт із кількох ракурсів і в парі зі спеціальним програмним забезпеченням, використовують для створення об’ємного зображення. Водночас камера здійснює спектральний аналіз, щоб відрізнити коричневий ґрунт від зелених рослин. Тобто одночасно, аналізуючи, комп’ютер ураховує і колір, і форму об’єктів.

Ультразвукові датчики для ведення обприскувача рядами
Камера з двома об’єктивами Raven VSN™

 

 

 

 

 

 

 

 

Чим більшу кількість чинників ураховує комп’ютер, тим точніший результат на виході він забезпечує. Завдяки цьому камера VSN™ бачить культуру заввишки від 8–12 см і аж до закриття рядів на 90%. VSN™ ефективний як в роботі по прямих, так і по контуру поля, на схилах до 8°, вдень і вночі, на швидкості руху обприскувача 25 км/год. VSN™ працює за п’яти варіантів міжрядь — від 50 до 100 см. Під час роботи камери стежать за кількома рядами, завдяки чому зменшується вплив просівів на траєкторію обприскувача. Оператор бачить, які рядки розрізняє система та як якісно вона це робить. Залежно від цього він активує різні режими роботи. Жодне поле не є цілковито однорідним, і тому існує рівень «упевненості» системи в тому, що вона «бачить», який корелюється залежно від складності робочих умов. Якщо він коливається в межах 50–100% (за замовчуванням нижній поріг задає оператор), система працює в режимі VSN, у якому камера є джерелом інформації для автопілота.

Для ведення обприскувача рядами після закриття міжряддя Raven пропонує використовувати ультразвукові датчики (дві штуки), які встановлюють із внутрішнього боку на рівні підвіски рушіїв обприскувача.

Berthoud

Один зі світових лідерів у виробництві обприскувачів компанія Berthoud також представила інтелектуальну систему точкового обприскування SPOT SPRAYING. Berthoud створює новинку спільно з IT-компаніями Bilberry та Carbon Bee AgTech. Очікують, що це буде інтелектуальна система точкового обприскування, яка дасть змогу заощадити від 50 до 90% гербіцидів. У своєму сегменті вона є представником нового покоління рішень для знищення бур’янів.

Завдяки відеокамері та датчикам система знаходить бур’ян у масі культурних рослин. Це стало можливим завдяки використанню технологій штучного інтелекту з елементами машинного навчання. Вони розширили параметри, за якими система аналізує об’єкти в кадрі (зокрема, колір і форма), а також дали змогу обробляти складні зображення, наприклад, в умовах динамічних тіней, наявності частини рослини в кадрі тощо.

Система точкового обприскування Berthoud SPOT SPRAYING

AGRIFAC Condor V

Серед нових рішень від AGRIFAC — система камер AiCPlus, яку встановлено на обприскувачах Condor V. Система камер AiCPlus із вбудованим штучним інтелектом працює згідно з виявленими даними під час спостереження за посівами сільськогосподарських культур. Боротьба із забур’яненими ділянками може відбуватися вибірково, чи то обробляючи невеликі місця до 25 см діаметром, чи то діючи безпосередньо на окремі рослини. Для інтелектуального оброблення зображень AiCPlus на своєму самохідному розпилювачі Condor компанія Agrifac пристосувала цифрові RGB-камери з роздільною здатністю 840 пікселів — дві на передній частині машини, а інші на штанзі позаду. Кожні три метри камера робить вісім зображень за секунду, охоплюючи чотири-шість метрів у напрямку руху. Таким чином, кожна камера робить щонайменше по дві фотографії кожної небажаної рослини.

Система камер AiCPlus із вбудованим штучним інтелектом від Agrifac

На швидкості руху від 10 до 14 км/ год вистачає частоти запису 8 Гц, щоб мати можливість записати близько двох-трьох зображень на кожен метр руху обприскувача для подальшого оброблення зображень. Система працює і на більшій швидкості, даючи змогу отримати достатню кількість зображень.

Необхідні рівні можна застосовувати безпосередньо за допомогою DynamicDosePlus, при цьому не потрібне тривале оброблення даних у режимі офлайн.

Система спочатку визначає потребу у внесенні робочого розчину, а потім дає рішення на його застосування. Абревіатура AiCPlus, у якій літери AI також означають «штучний інтелект» (від англ. Artificial Intelligence), є назвою першої системи камер AGRIFAC із вбудованим штучним інтелектом, що призначено для інтерпретації спостережень так само, як це роблять фермери. Різні алгоритми в AiCPlus не тільки розробляються інженерами, а також навчаються поведінки фермерів, а це гарантує, що AiCPlus прийматиме ті ж рішення, що й фермери.

AMAZONE SmartSprayer

Завдяки спільному проєкту Bosch, xarvio™ і AMAZONE фермер отримує нові можливості у захисті посівів. Оскільки обприскування проводять тільки там, де потрібно, з урахуванням порогу шкодочинності бур’янів, потенціал економії можливий в межах від 20 до 60% витрат.

Для цього використовують причіпний обприскувач UX AmaSpot, що здатний за допомогою сенсорних систем диференціювати бур’яни від ґрунту і за використання гербіциду суцільної дії точково обробляти окремі бур’яни. UX AmaSpot розрізняє лише «зелене від не зеленого» і використовується тільки за обробки гербіцидом суцільної дії, причому SmartSprayer розпізнає бур’яни на посівах просапних культур і його можна застосувати на окремій рослині.

Схема роботи технології SmartSprayer на обприскувачах AMAZONE

За допомогою SmartSprayer вся поверхня поля під час кожного проходу фотографується розташованими на штанзі AMAZONE відеокамерами Bosch, зображення обробляються і в режимі реального часу пропонуються рішення щодо подальшого оброблення посівів. SmartSprayer дає змогу підключати до платформи агрономічні рішення xarvio™ FIELD MANAGER, що об’єднує в мережу користувачів, консультантів і експертів у галузі цифровізації. Роботу в полі ведуть з накопичувачем даних без підключення до мережі.

Розпізнавання бур’янів: кожна лілова відмітка — бур’ян
Окремо відеокамери Bosch. На штанзі розташовано світлодіодне освітлення для роботи вночі

 

 

 

 

 

 

Завдяки технології широтно-імпульсної частотної модуляції (ШІЧМ) на SmartSprayer, яку вже застосовують на UX AmaSpot, норму внесення можна регулювати швидко і просто на кожній форсунці обприскувача.

John Deere

Світовий лідер із виробництва техніки для агробізнесу John Deere також випробовує подібну технологію. Система AutoTrac Vision використовується як елемент точного землеробства і передбачає роботу з фронтальною камерою. AutoTrac Vision розпізнає ранні сходи кукурудзи, сої або злаків заввишки щонайменше 10 см. Поєднання зображення з камери та автоматично генерованих ліній A-B гарантує, що навіть у тих місцях, де камера не може виявити характерні ряди культур, фермер може покластися на систему, яка направлятиме обприскувач. З 2021 року система AutoTrac Vision доступна як для самохідних обприскувачів, так і для тракторів. AutoTrac Vision працюватиме навіть із баком для робочої рідини на полі з ранніми сходами кукурудзи, щойно рослини досягнуть висоти щонайменше 20 см.

Фронтальна камера AutoTrac Vision від John Deere

Kverneland Isomatch Eye

Ще один світовий виробник машин для обприскування Kverneland нині представляє систему IsoMatch, що використовують на обприскувачах бренду. Сюди входить комплекс рішень: термінали IsoMatch, аксесуари та симулятор IsoMatch і, звичайно, відеокамери для IM Tellus PRO і GO.

Kverneland IsoMatch Eye — камера, яка дає змогу проводити повний контроль і огляд всієї роботи обприскувача протягом дня і ночі, завдяки функції нічного бачення з вбудованими світлодіодами. Це підвищує безпеку, наприклад, під час руху машини заднім ходом або маневрування навколо перешкод.

Камеру IsoMatch Eye можна перемикати від заднього виду до стандартного. Її розроблено для використання з терміналами IsoMatch Tellus і IsoMatch Tellus GO. Камер

Камера Kverneland IsoMatch Eye дає змогу проводити повний контроль і огляд всієї роботи обприскувача

у оснащено інфрачервоною підсвіткою, що дає змогу контролювати роботу знаряддя і вночі. Для зручності вона може працювати в дзеркальному режимі.

Камеру під’єднують безпосередньо в гніздо відеовходу терміналу, що розпізнає її автоматично. Камера має можливість розміщення в будь-якій точці машини та повністю контролювати роботу машини з оглядом з будь-якого боку.

 

 

У разі передруку посилання на iFarming обов’язкове.

Ваші відгуки, пропозиції та зауваження приймаємо на пошту редакції: rost.panichev@ifarming.com.ua