L'imaghjini aeree hè un cumpunente preziosu di l'agricultura di precisione, chì furnisce à i agricultori infurmazioni impurtanti nantu à a salute è u rendiment di i culturi. L'imaghjini sò tipicamenti ottenuti cù una camera multispettrale caru attaccata à un drone. Ma un novu studiu da l'Università di l'Illinois è l'Università Statale di Mississippi (MSU) mostra chì e stampe da una camera standard rossu-verde-blu (RGB) cumminata cù l'apprendimentu prufondu AI ponu furnisce strumenti di predizione di culturi equivalenti per una frazione di u costu.
E camere multispettrali furniscenu mappe di culore chì rapprisentanu a vegetazione per aiutà i agricultori à monitorà a salute di e piante è à localizà e zone problematiche. L'indici di vegetazione cum'è l'Indice di Vegetazione di Differenza Normalizata (NDVI) è l'Indice di Differenza Normalizzata Red Edge (NDRE) mostranu e zone sane cum'è verdi, mentre chì e zone problematiche sò rosse.
"Tipicamenti, per fà questu avete bisognu di avè una camera à infrarossi vicinu (NIR) chì costa circa $ 5,000. Ma avemu dimustratu chì pudemu furmà l'AI per generà imaghjini simili à NDVI utilizendu una camera RGB attaccata à un drone à pocu costu, è chì riduce significativamente u costu ", dice Girish Chowdhary, prufissore assuciatu in u Dipartimentu di Ingegneria Agricola è Biologica in U di I è coautore nantu à a carta.
Per stu studiu, u squadra di ricerca hà cullatu l'imaghjini aeree da i campi di granu, soia è cuttuni in diverse stadi di crescita cù una camera multispettrali è RGB. Hanu utilizatu Pix2Pix, a reta neurale pensatu per a cunversione di l'imaghjini, per traduce l'imaghjini RGB in mappe di culore NDVI è NDRE cù rossu è spazii verdi. Dopu a prima furmazione di a reta cù un gran numaru di stampi multispettrali è regulari, anu pruvatu a so capacità di generà stampi NDVI / NDRE da un altru settore di imagine regular.
"Ci hè un indice di verde riflettente in e foto chì indica l'efficienza fotosintetica. Si riflette un pocu in u canali verde, è assai in u canali infrared vicinu. Ma avemu criatu una reta chì pò esse estratti da u canale verde da furmazione nantu à u canali NIR. Questu significa chì avemu bisognu solu di u canale verde, cù altre informazioni contextuale cum'è pixel rossi, blu è verdi ", spiega Chowdhary.
Per pruvà l'accuratezza di l'imaghjini generati da l'AI, i circadori anu dumandatu à un pannellu di spezialisti di culturi per vede l'imaghjini side-by-side di e stesse zone, sia generate da AI sia pigliate cù una camera multispettrali. I spezialisti anu indicatu s'ellu pudianu sapè quale era a vera imaghjina multispettrale, è s'ellu anu nutatu differenze chì avarianu a so decisione.
L'esperti ùn anu truvatu micca differenze osservabili trà i dui gruppi d'imaghjini, è anu indicatu ch'elli facenu predizioni simili da i dui. U squadra di ricerca hà ancu pruvatu a paraguni di l'imaghjini per mezu di prucessi statistichi, cunfirmendu chì ùn ci era praticamente micca differenze misurabili trà elli.
Joby Czarnecki, prufessore di ricerca assuciatu in MSU è coautore di a carta, avvisa chì questu ùn significa micca chì i dui gruppi d'imaghjini sò identici.
"Mentre ùn pudemu micca dì imàgini furnisce a listessa infurmazione in tutte e cundizioni, per questa questione particulare, permettenu decisioni simili. A riflettanza infrared vicinu pò esse assai critica per certi decisioni di a pianta. Tuttavia, in questu casu particulari, hè eccitante chì u nostru studiu mostra chì pudete rimpiazzà una tecnulugia caru cù intelligenza artificiale pocu costu è ancu ghjunghje à a listessa decisione ", spiega.
A vista aerea pò furnisce infurmazioni chì hè difficiule di ottene da a terra. Per esempiu, i zoni di danni di tempesta o carenze di nutrienti ùn ponu micca esse facilmente visibili à u livellu di l'ochji, ma ponu esse spotted facilmente da l'aria. L'agricultori cù l'autorizazioni apprupriati ponu sceglie di volà i so propiu droni, o ponu cuntratte a cumpagnia privata per fà cusì. In ogni modu, i carte di culore furniscenu infurmazioni impurtanti nantu à a salute di i culturi necessarii per e decisioni di gestione.
U software AI è e prucedure utilizati in u studiu sò dispunibuli per l'imprese chì volenu implementà o espansione l'usu furmendu a reta nantu à datasets supplementari.
"Ci hè assai putenziale in l'IA per aiutà à riduce i costi, chì hè un mutore chjave per parechje applicazioni in l'agricultura. Se pudete fà un drone di $ 600 più utile, allora tutti ponu accede. È l'infurmazione aiutaria à i agricultori à migliurà u rendiment è à esse megliu amministratori di a so terra ", cunclude Chowdhary.
U Dipartimentu di Ingegneria Agricola è Biologica hè in u College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences è u Grainger College of Engineering in l'Università di Illinois.
lu a carta, "Predizione NDVI/NDRE da RGB standard maghjine aeree usendu l'apprendimentu prufondu ", hè publicatu in Computer è Elettronica in Agricultura.
