用于测量植物性状的玉米计数机器人

2018-8-13

作物育种者试图提高产量,同时准备作物以抵御恶劣天气和气候变化,这必须在作物植物的DNA中找到高产耐寒性状的基因。




伊利诺伊大学开发的一种机器人,用于寻找那些“大海捞针”的机器人,在最近一次卓越的机器人会议上被最佳系统论文奖所认可。


UI农业与生物工程系和协调科学实验室的现场机器人助理教授Girish Chowdhary说:“真正需要加快育种以满足全球食品需求。”“在非洲,人口将在2050年增加一倍以上,但今天的产量仅为其潜力的四分之一。”


作物育种者进行了大量实验,比较了数百种不同品种或数量超过数百英亩的作物,并手工测量植物出苗或高度等关键性状。这项任务费用昂贵,耗时,不准确且最终不足,因为团队只能手动测量田地中的一小部分植物。


“缺乏测量植物性状的自动化是进步的瓶颈,”现为麻省理工学院博士后研究员的Erkan Kayacan说。


伊利诺斯州的13英寸宽,24磅重的TerraSentia机器人可移动,紧凑且自主。它使用一套传感器(摄像头),算法和深度学习从上到下捕获每个植物。


“一个挑战是植物间距不等,所以假设单个植物在相机框架中是不够好的,”农业、消费者和环境科学学院的研究生张忠忠说过。“我们开发了一种方法,利用摄像机运动来调整不同的植物间距,这导致了一个相当强大的系统,用于计算不同领域的植物,不同的间距和不同的速度。”


这项工作得到了Advanced Research Project Agency-Energy的支持,作为Carl R. Woese基因组生物学研究所TERRA-MEPP项目的一部分。该机器人可通过初创公司EarthSense,Inc获得,该公司为机器人配备了先进的自主权和工厂分析功能。


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