​В Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники разрабатывается программа для анализа видео и фотоснимков растений с квадрокоптера, которая поможет своевременно обнаружить отклонение от нормы в развитии посевов.

В настоящее время фото- и видеосъёмка с квадрокоптеров используется в основном для картографии, удалённого мониторинга и наблюдения за географически протяжёнными объектами, в ходе поисково-спасательных операций, а также просто для получения хороших фотокадров. Для наблюдения за посевами в России в последние годы начинают разрабатывать и внедрять системы космического мониторинга сельхозугодий. Такие работы проводятся и в ТУСУРе, в Центре космического мониторинга Земли (ЦКМЗ). Однако, как отмечает научный руководитель ЦКМЗ ТУСУРа профессор Михаил Юрьевич Катаев, космические снимки зависят от наличия облачности, что существенно ограничивает их применение. Для получения детальной информации о состоянии растений на территории сельхозугодий, по словам руководителя центра ТУСУРа, возможно применение беспилотных летающих устройств с установленными цифровыми камерами.

Мария Дадонова, одна из разработчиков:

- Для того чтобы качественно провести анализ состояния растительности на территории сельхозугодий, необходимы снимки с более низкого расстояния, чем это позволяют сделать спутниковые приборы. Мы поставили себе задачу – на первом этапе, не задействуя спутниковые снимки, создать систему анализа состояния растений по фото- и видеоизображениям, полученным с квадрокоптера. В настоящее время у нас есть заинтересованность от одного из сельхозхозяйств Томского района для проведения наших исследований. В наших планах – автоматизировать обработку и анализ большого массива фотографий, которые будут получаться в ходе испытаний на реальных сельхозугодьях.

Аналогов системы для обработки снимков с квадрокоптера в целях сельского хозяйства, по словам разработчиков, нет. Она создаётся для помощи тем агрохозяйствам, которые уже начали применять современные технологии для экономии времени и человеческих затрат при наблюдении и контроле за урожаем. Система поможет после использования фото- и видеосъёмки полей квадрокоптером извлечь из полученных снимков больше полезной информации, необходимой для своевременного обнаружения отклонения растений от нормального вегетативного состояния.

В создании системы для обработки изображений с квадрокоптеров разработчики ТУСУРа используют те же подходы, которые применяются при анализе цифровых изображений, а также методики, используемые при космическом мониторинге. Это так называемый текстурный анализ для классификации типов растений и вычисления вегетационных индексов, необходимых для определения состояния растений.

«Для верификации предложенного подхода мы провели эксперимент, в ходе которого выращивались два типа растений: пшеница и овёс. Ежедневно в одно и то же время растения фотографировали. Были получены цифровые изображения жизни растений: от рождения до стадии увядания. С помощью разрабатываемой программы обработали изображения и получили графики вегетационного состояния жизни растений. По графикам можно получить информацию о состоянии растения в данный момент времени, а по координатам полученного изображения – точку на поле, куда можно приехать для более детального наземного обследования», – рассказала Мария Дадонова.

Она добавила, что главная задача разработчиков – научить программу точно обрабатывать данные и выдавать пользователю понятную ему информацию, например, сообщать, как изменилось состояние у растения за определённый период времени. В настоящее время готов алгоритм отделения растения от основного фона изображения: программа понимает, какой «полезный» объект нужно искать. Также реализована предварительная обработка изображений: программа самостоятельно устраняет шумы, искажения, деформации, полученные в ходе съёмки. Одна из основных задач, которую предстоит решить разработчикам далее, – создать полную базу индексов различных растений, классифицировать их, чтобы программа смогла точно проанализировать большой объём изображений с квадрокоптера и просигнализировать об отклонениях в реальном масштабе времени.

Источники

В ТУСУРе создается программа, улучшающая мониторинг сельхозугодий с квадрокоптера
Федеральное Агентство по государственной поддержке страхования в сфере агропромышленного производства (fagps.ru), 28/11/2016

Похожие новости

  • 25/03/2016

    Томские ученые разработали источник питания для лампы нового поколения

    Ученые ТУСУР разработали источник питания для 10 ваттной светодиодной лампой нового поколения для серийного производства отечественных экологичных аналогов привычных 100 ваттных ламп накаливания.  ТУСУР и ООО «Руслед» выполняют совместный проект по созданию светодиодной лампы нового поколения в корпусе лампы накаливания.
    1170
  • 20/06/2018

    В Томске создадут Центр компетенций НТИ и «Нейронет-центр»

    ​21 июня в Томске состоится открытие первого в России регионального Центра компетенций НТИ и будет подписано соглашение о создании «Нейронет-центра». Представители Сколковского института науки и технологий (Сколтех), отраслевого союза «Нейронет» и ректор СибГМУ Ольга Кобякова в присутствии заместителя губернатора Томской области по научно-образовательному комплексу Людмилы Огородовой подпишут меморандум о намерениях по созданию в Томске «Нейронет-центра».
    143
  • 28/08/2017

    Новые предложения и внедрённые разработки ТУСУРа на «Армии – 2017»

    ​Форум "Армия - 2017" - третье по счету масштабное мероприятие с участием крупных отечественных и зарубежных предприятий, и ТУСУР является постоянным участником форума. Свои научно-технические разработки и достижения на форуме представляют около 80 предприятий и компаний из 14 стран.
    470
  • 14/03/2016

    Томские ученые разрабатывают светодиодные лампы, спасающие от депрессии

    ​Ученые Томского госуниверситета (ТГУ) систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) модернизируют бытовую светодиодную лампу, чтобы с ее помощью проводить светотерапию в домашних условиях.«Благодаря световым манипуляциям человек может перейти в состояние умиротворения или, наоборот, повышенного тонуса»,- сказал завкафедрой конструирования узлов и деталей радиоэлектронной аппаратуры Антон Лощилов.
    1203
  • 04/10/2016

    В Томске создадут «рой» малых спутников в помощь сельскому хозяйству

    ​Томский политехнический университет (ТПУ) и томский Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (ИФПМ СО РАН) выступят одними из инициаторов проекта по созданию группировки малых космических аппаратов для прорывных технологий в сфере сельского хозяйства, который планируется запустить в 2017 году.
    1493
  • 27/10/2017

    Ректор ТУСУРа принимает участие в форуме Russian Blockchain Week – 2017

    Ректор ТУСУРа Александр Шелупанов принимает участие в форуме Russian Blockchain Week – 2017, который проходит 26 – 28 октября в Российском экономическом университете им. Г. В. Плеханова (РЭУ).
    650
  • 21/12/2017

    Радиометки помогут слабовидящим людям ориентироваться в Томске

    Студенты кафедры управления инновациями Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) в сотрудничестве с ООО «Импульс инноваций» разрабатывают метки и технологию их считывания, чтобы помочь незрячим людям ориентироваться в городском пространстве.
    345
  • 08/11/2017

    ТУСУР откроет выставку достижений молодых учёных «Рост.UP – 2017»

    ​28–29 ноября в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники состоится открытая региональная выставка научных достижений молодых учёных «Рост.UP – 2017», посвящённая 55-летию ТУСУРа.
    581
  • 15/08/2017

    ТОП-5 самых интересных изобретений

    ​РВК продолжает знакомить с самыми интересными и заметными изобретениями, связанными с рынками и технологиями Национальной технологической инициативы (НТИ), проектным офисом которой является РВК.  1.
    991
  • 30/03/2017

    ТУСУР завершает работу по созданию интеллектуальных покрытий для космических аппаратов

    В лаборатории радиационного и комического материаловедения ТУСУРа завершаются работы по созданию интеллектуальных отражающих покрытий на основе соединений титаната бария, нанесённых детонационным методом.
    660