Business & Economy 格鲁吉亚的影响 Science & Technology

智能手机应用程序在采摘花生时可能会有所帮助

花生庄稼收获。 (照片由Andrew Davis Tucker / UGA)

UGA开发的工具可以帮助农民节省数百万美元

格鲁吉亚的花生作物每年产生超过6亿美元, 但是确定作物的最佳收获时间可能是棘手的。目前的作物评估工具是耗时和易于人类错误,每年导致数百万美元的收益率。

格鲁吉亚大学工程学院的研究人员正在努力帮助农民通过提供更快更准确的数据来提高产量的质量和数量。在Springer精密农业的一项新的研究中,UGA团队提供了一种便携式的基于智能手机的花生收获分析系统。

现在用于确定花生成熟度的主要方法之一是花生剖面板,基于POD颜色与其成熟度的密切关系进行了眼睛测试。这种方法要求农民从他们的领域挖掘样品,以供一个县代理评估。基于样本中的黑色花生百分比估计花生的收获日。

从天到几分钟

“随着花生场往往被广泛分散,收集,运输和分析可能需要数天才能完成,”瑞李说,这项研究的牵头作者和2020年毕业的UGA博士学位。在工程中。 “相比之下,从我们的系统获取印刷报告需要三到五分钟。”

为了解决当前评估方法的缺点,UGA研究人员将智能手机技术与便携式摄影站综合。半自动系统允许农民在自己的农场收集,存储和访问收获相关的数据,并将信息无线发送到县代理以进行进一步评估。

要使用该系统,农民将样品放在旨在在各个插槽中握住花生的板上,并将板滑入照片站的底部。将智能手机放在照片站的顶部,用户按住裁剪样本的图片。从那里,团队的智能手机应用程序分析了花生的颜色,并将信息提供给在线数据库。该应用程序允许用户通过输入诸如现场位置,花生的类型和疾病状况的信息来自定义报告。

花生收获和袋装在UGA TIFTON校园的植物科学农场。 (照片由clint thompson)

根据研究人员,这种更快的评估工具将使农民不断监控其作物的成熟度,并占土壤类型和天气等因素。

“未成熟的或过度成熟的花生可以具有高水平的黄曲霉毒素,由一些农作物发现的真菌产生的毒素,”李说。 “如果农民可以不断追踪花生成熟程度,他们将能够在合适的时间窗口中开始收集过程,并降低黄曲霉毒素引起的产量损失。”

研究人员进行了52个现场测试,以验证系统的准确性。与人类分级机相比,该系统在计算黑色和棕色花生的百分比时误差为9%; 18.8%的计算黑色花生百分比;计算样本中花生总数的5.8%。尽管有这些差异,研究人员表示,概念证明系统证明了为花生种植者提供快速且可靠的结果。

改善到来

“系统可以以两种方式提高,”李说。 “一个是进一步优化用于一致图像质量的光条件,另一个是使用数据驱动算法来改善颜色检测功能。”

一旦在数据库中记录了足够量的人类分级数据,该团队认为机器学习算法可以进一步提高系统的准确性。他们说,可能是可以基于数据制定用于花生收获的预测模型。

该项目由国家科学基金会ICORP和VentureWell Grants以及格鲁吉亚花生委员会提供支持,已经产生了两项待定的公用事业专利。

消费者赢了

“这种制度的发展不仅是花生农民的重要时间,它将提高我们确定与消费者的花生风味直接相关的成熟度的能力,”格鲁吉亚花生委员会执行董事唐库勒说。

该项目由国家科学基金会ICORP和VentureWell补助金提供支持,已产生两项待定的公用事业专利。

“对智能手机申请的好处感兴趣,农民(参与现场测试)。它们喜欢该系统的便携性和低成本,“李说。

除了李,研究团队还包括卓赵,一个2020 uga ph.d.毕业于工程;哇农业和环境科学学院的副教授斯科特蒙福特;工程学院副教授Kyle Johnsen;唐纳德利奥,工程学院院长; ZION TSE是一位前工程学院副教授,现在是英国约克大学医学机器人教授和椅子。