Тасвирҳои ҳавоӣ як ҷузъи арзишманди кишоварзии дақиқ буда, ба деҳқонон маълумоти муҳим дар бораи саломатӣ ва ҳосили зироат медиҳад. Тасвирҳо одатан бо як камераи гаронбаҳои бисёрспектралӣ ба дрон пайваст карда мешаванд. Аммо як таҳқиқоти нав аз Донишгоҳи Иллинойс ва Донишгоҳи давлатии Миссисипи (MSU) нишон медиҳад, ки тасвирҳо аз камераи стандартии сурх-сабз-кабуд (RGB) дар якҷоягӣ бо омӯзиши амиқи AI метавонад асбобҳои муодили пешгӯии ҳосилро барои як қисми хароҷот таъмин кунанд.
Камераҳои мултиспектралӣ харитаҳои рангаеро пешниҳод мекунанд, ки растаниҳоро муаррифӣ мекунанд, то ба деҳқонон дар назорати саломатии растанӣ ва муайян кардани минтақаҳои мушкилот кӯмак расонанд. Индексҳои растанӣ ба монанди Индекси муқарраршудаи фарқияти растанӣ (NDVI) ва Индекси нормализатсияшудаи фарқияти сурх (NDRE) минтақаҳои солимро сабз нишон медиҳанд, дар ҳоле ки минтақаҳои мушкилӣ сурх мебошанд.
"Одатан, барои ин ба шумо лозим меояд, ки камераи наздики инфрасурх (NIR) дошта бошед, ки арзиши он тақрибан $ 5,000 аст. Аммо мо нишон додем, ки мо метавонем AI-ро барои тавлиди тасвирҳои NDVI бо истифода аз камераи RGB, ки ба дронҳои арзон пайваст карда шудааст, омӯзонем ва ин хароҷотро ба таври назаррас коҳиш медиҳад," мегӯяд Гириш Чоудхари, дотсент дар кафедраи муҳандисии кишоварзӣ ва биологии донишгоҳ. У аз I ва хаммуаллиф дар когаз.
Барои ин тадқиқот, гурӯҳи тадқиқотӣ аз ҷуворимакка, лубиё ва пахта дар марҳилаҳои гуногуни афзоиш бо камераи мултиспектралӣ ва RGB тасвирҳои ҳавоӣ ҷамъоварӣ карданд. Онҳо Pix2Pix, a шабакаи нейралӣ барои табдили тасвир тарҳрезӣ шудааст, то тасвирҳои RGB ба харитаҳои рангаи NDVI ва NDRE бо сурх ва сурх тарҷума карда шавад. майдонхои сабз. Пас аз омӯзиши аввал шабака бо шумораи зиёди ҳам расмҳои бисёрспектралӣ ва ҳам муқаррарӣ, онҳо қобилияти онро барои тавлиди тасвирҳои NDVI/NDRE аз маҷмӯи дигари тасвирҳои муқаррарӣ санҷиданд.
“Дар аксҳо шохиси сабзии инъикоскунанда мавҷуд аст, ки самаранокии фотосинтетикиро нишон медиҳад. Он каме дар канали сабз ва бисёр дар канали наздики инфрасурх инъикос меёбад. Аммо мо як шабакае сохтаем, ки метавонад онро аз канали сабз тавассути омӯзиши он дар канали NIR истихроҷ кунад. Ин маънои онро дорад, ки мо танҳо ба канали сабз дар якҷоягӣ бо дигар маълумоти контекстӣ, аз қабили пикселҳои сурх, кабуд ва сабз ниёз дорем," мефаҳмонад Чоудҳари.
Барои санҷидани дақиқии тасвирҳои аз ҷониби AI тавлидшуда, муҳаққиқон аз ҳайати мутахассисони зироаткорӣ хоҳиш карданд, ки тасвирҳои паҳлӯи ҳамон минтақаҳоро, ки аз ҷониби AI тавлидшуда ё бо камераи мултиспектралӣ гирифта шудаанд, бубинанд. Мутахассисон нишон доданд, ки оё онҳо метавонистанд бигӯянд, ки кадоме аз тасвири воқеии мултиспектралӣ аст ва оё онҳо ягон фарқиятро мушоҳида кардаанд, ки ба қабули қарори онҳо таъсир мерасонанд.
Коршиносон дар байни ду маҷмӯи тасвирҳо фарқияти мушоҳидашавандаро наёфтанд ва онҳо изҳор доштанд, ки аз ҳарду пешгӯиҳои шабеҳ хоҳанд дод. Гурӯҳи тадқиқотӣ инчунин муқоисаи тасвирҳоро тавассути расмиёти оморӣ санҷида, тасдиқ кард, ки байни онҳо фарқияти ченшаванда вуҷуд надорад.
Ҷоби Чарнецки, дотсенти тадқиқоти MSU ва ҳаммуаллифи ин коғаз ҳушдор медиҳад, ки ин маънои якхела будани ду маҷмӯи тасвирҳоро надорад.
"Дар ҳоле ки мо гуфта наметавонем тасвирҳо дар ҳама шароит як маълумотро пешниҳод мекунанд, барои ин масъалаи мушаххас онҳо барои қабули қарорҳои шабеҳ имкон медиҳанд. Инъикоси наздики инфрасурх метавонад барои баъзе тасмимҳои нерӯгоҳ хеле муҳим бошад. Бо вуҷуди ин, дар ин ҳолат, ҷолиби диққат аст, ки таҳқиқоти мо нишон медиҳад, ки шумо метавонед як технологияи гаронбаҳоро бо зеҳни сунъии арзон иваз кунед ва то ҳол ба як қарори худ бирасед ”мегӯяд ӯ.
Намоиши ҳавоӣ метавонад маълумотеро пешниҳод кунад, ки аз замин гирифтан душвор аст. Масалан, минтақаҳои осебдидаи тӯфон ё норасоии маводи ғизоӣ дар сатҳи чашм ба осонӣ намоён набошанд, аммо онҳоро аз ҳаво ба осонӣ дидан мумкин аст. Деҳқононе, ки иҷозатномаи дахлдор доранд, метавонанд парвози ҳавопаймоҳои бесарнишини худро интихоб кунанд ё онҳо метавонанд шартнома банданд ширкати хусусӣ ки ин тавр кунад. Дар ҳар сурат, харитаҳои ранга маълумоти муҳими саломатии зироатро, ки барои қабули қарорҳои идоракунӣ заруранд, таъмин мекунанд.
Нармафзори AI ва расмиёти дар таҳқиқот истифодашуда барои ширкатҳое дастрасанд, ки мехоҳанд онро татбиқ кунанд ё истифодаи онро тавассути омӯзиши шабака дар маҷмӯи додаҳои иловагӣ васеъ кунанд.
“Дар AI потенсиали зиёде вуҷуд дорад, ки барои коҳиш додани хароҷот кӯмак мекунад, ки омили калидӣ барои бисёр барномаҳо дар соҳаи кишоварзӣ мебошад. Агар шумо метавонед як дронро 600 доллар муфидтар созед, пас ҳама метавонанд ба он дастрасӣ пайдо кунанд. Ва ин маълумот ба деҳқонон дар баланд бардоштани ҳосилнокӣ ва мудирияти беҳтари замини худ кӯмак хоҳад кард," хулоса мекунад Чоудҳари.
Кафедраи муҳандисии кишоварзӣ ва биологӣ дар Коллеҷи илмҳои кишоварзӣ, истеъмолӣ ва муҳити зист ва Коллеҷи муҳандисии Грейнгер дар Донишгоҳи Иллинойс ҷойгир аст.
Дар коғаз, "Пешгӯии NDVI/NDRE аз RGB стандартӣ тасвирҳои ҳавоӣ истифода бурдани омӯзиши амиқ», нашр шудааст дар Компютер ва электроника дар хочагии кишлок.
