農(nóng)業(yè)智能化進(jìn)入“剛需時(shí)代 ” ,維視智造機(jī)器視覺(jué)實(shí)驗(yàn)室賦能新農(nóng)科人才培養(yǎng)

1   傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型 新農(nóng)科人才急需緊缺

數(shù)千年來(lái)，農(nóng)業(yè)是我國(guó)立國(guó)基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)興衰關(guān)系到國(guó)家的命運(yùn)。

在大力推動(dòng)鄉(xiāng)村振興的背景下，高校作為強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)的“國(guó)之重器”，在培育“農(nóng)”的傳人、新農(nóng)科建設(shè)方面扮演著不可替代的角色。世界新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革迅猛發(fā)展，科技創(chuàng)新在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用進(jìn)一步凸顯。人工智能不斷向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域滲透，推動(dòng)新的農(nóng)業(yè)科技革命，與此同時(shí)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)加速，農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)、新模式不斷涌現(xiàn)，這為涉農(nóng)高校學(xué)科專業(yè)布局和人才培養(yǎng)提出新的挑戰(zhàn)與需求。

2022年，為指導(dǎo)高校推進(jìn)新農(nóng)科建設(shè)，教育部連發(fā)多個(gè)重要文件。一系列政策的出臺(tái)為新農(nóng)科在人才培養(yǎng)、學(xué)科專業(yè)和平臺(tái)建設(shè)等方面提供堅(jiān)實(shí)的支持。

日前，教育部辦公廳印發(fā)《新農(nóng)科人才培養(yǎng)引導(dǎo)性專業(yè)指南》（以下簡(jiǎn)稱《指南》），將包含智能裝備工程的12個(gè)專業(yè)列為新農(nóng)科人才培養(yǎng)引導(dǎo)性專業(yè)。

02   農(nóng)業(yè)智能化進(jìn)入“剛需時(shí)代” AI+視覺(jué)技術(shù)勢(shì)在必行

世界人口的增長(zhǎng)提升了農(nóng)產(chǎn)品需求壓力，一方面，體力勞動(dòng)行業(yè)從業(yè)人員流失，人工成本不斷增長(zhǎng)，另一方面，耕地面積有限，自動(dòng)化程度低，多為人工作業(yè)，質(zhì)量愈發(fā)難以保證。農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型迫在眉睫，大型農(nóng)場(chǎng)開(kāi)始更多地采用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)出，減少浪費(fèi)。在這一背景下，機(jī)器視覺(jué)的重要性與日俱增，它最初起源于工業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)在則越來(lái)越多地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究起始于20世紀(jì)70年代，主要集中在植物種類的鑒別、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)等方面。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件、圖像采集處理裝置、圖像處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。 

目前，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究范圍很廣，涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前期，可以利用機(jī)器視覺(jué)進(jìn)行農(nóng)作物種子的精選和質(zhì)量檢驗(yàn)；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，機(jī)器視覺(jué)可以被用來(lái)進(jìn)行作物病蟲(chóng)害的監(jiān)視、植物生長(zhǎng)信息的監(jiān)測(cè)、果蔬的檢測(cè)等；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)后期的應(yīng)用包括水果分級(jí)、糧食無(wú)損檢測(cè)等。機(jī)器視覺(jué)也被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械上，在重型農(nóng)機(jī)設(shè)備自動(dòng)化、植保無(wú)人機(jī)等方面的研究應(yīng)用可以提高生產(chǎn)效率、節(jié)約勞動(dòng)力、提高農(nóng)業(yè)智能化水平。

應(yīng)用案例-

玉米果穗數(shù)量檢測(cè)

蘋(píng)果采摘機(jī)器人視覺(jué)測(cè)量與避障

紅棗紋理尺寸檢測(cè) 

水果分選 

03   農(nóng)業(yè)視覺(jué)實(shí)驗(yàn)室解決方案 解決專業(yè)學(xué)習(xí)與實(shí)際產(chǎn)業(yè)脫節(jié)

隨著新技術(shù)、新設(shè)計(jì)不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的專業(yè)設(shè)計(jì)無(wú)法滿足促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的要求。專業(yè)之間缺乏銜接，在教育教學(xué)過(guò)程中缺乏系統(tǒng)化培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)與實(shí)際產(chǎn)業(yè)需求存在不同程度的脫節(jié)。學(xué)生在解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問(wèn)題方面存在知識(shí)和能力缺口，已成為當(dāng)前涉農(nóng)專業(yè)人才培養(yǎng)的一大弊端，并且逐漸將成為制約我國(guó)涉農(nóng)高校人才培養(yǎng)質(zhì)量提升的一大短板。

針對(duì)此問(wèn)題，維視智造結(jié)合多年在農(nóng)業(yè)應(yīng)用及院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)以及與300+院校的合作，運(yùn)用光學(xué)成像、人工智能、圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)推出了“農(nóng)業(yè)視覺(jué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案”系列產(chǎn)品。

01.

日常教學(xué)

MV-AI1000-VB

人工智能深度學(xué)習(xí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

農(nóng)產(chǎn)品分類分選

隨著機(jī)器視覺(jué)的迅速發(fā)展， 農(nóng)業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中越來(lái)越多的人工檢測(cè)被替代，比如農(nóng)產(chǎn)品缺陷、尺寸大小、顏色等的檢測(cè)。機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展解決了傳統(tǒng)人工檢測(cè)速度慢、勞動(dòng)強(qiáng)度大和容易漏檢的問(wèn)題。為了適應(yīng)市場(chǎng)需求，高校需要培養(yǎng)機(jī)器視覺(jué)相關(guān)的工程應(yīng)用型人才。

MV-AI1000-VB 基于 VisionBank AI 智能軟件平臺(tái)對(duì)流水線上的物料，對(duì)訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)模型進(jìn)行識(shí)別、檢測(cè)及分類，并控制氣缸將物料分類到對(duì)應(yīng)的料盒中，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的精準(zhǔn)分類分選。該平臺(tái)搭建了工業(yè)級(jí)的應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計(jì)了尺寸檢測(cè)、特征分選、字符分選、顏色分選、深度學(xué)習(xí)缺陷分選、物料智能傳遞等多個(gè)方向的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，適用于本科、研究生院校農(nóng)業(yè)工程類、農(nóng)學(xué)方向的專業(yè)領(lǐng)域，尤其是生物育種科學(xué)、農(nóng)業(yè)智能裝備工程等新農(nóng)科專業(yè)日常教學(xué)。

02.

科研實(shí)驗(yàn)

MV-MVKB

機(jī)器視覺(jué)方案集成套件箱

農(nóng)科專業(yè)相關(guān)科研實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景搭建 

MV-MVKB機(jī)器視覺(jué)方案集成套件箱是維視智造統(tǒng)計(jì)了十幾年來(lái)面向農(nóng)林行業(yè)的案例，分析其圖像采集硬件方案，精心設(shè)計(jì)的一套可模擬各種應(yīng)用場(chǎng)景的圖像采集方案。它涵蓋了機(jī)器視覺(jué)項(xiàng)目所必須的所有硬件設(shè)備——工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭、工業(yè)光源、標(biāo)定板、臺(tái)架等。適用于農(nóng)科專業(yè)相關(guān)科研項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景搭建。

MV-VS220

人工智能雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)

機(jī)器人自動(dòng)采摘 農(nóng)業(yè)機(jī)械視覺(jué)引導(dǎo)（無(wú)人駕駛）

MV-VS220雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)是維視智造公司自主研發(fā)，通過(guò)模擬人眼視覺(jué)，利用“視差”原理計(jì)算被測(cè)對(duì)象三維坐標(biāo)的立體視覺(jué)系統(tǒng)。

相對(duì)于傳統(tǒng)“單目相機(jī)”只能測(cè)量平面二維信息，雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)利用兩個(gè)相機(jī)從不同角度觀測(cè)同一區(qū)域，在獲取平面信息的同時(shí)還可獲取深度信息。即一套系統(tǒng)即可獲得被測(cè)點(diǎn)的 X、Y、Z 坐標(biāo)。適用于農(nóng)科專業(yè)機(jī)器人自動(dòng)采摘，農(nóng)業(yè)機(jī)械視覺(jué)引導(dǎo)（無(wú)人駕駛）、病蟲(chóng)害防治，產(chǎn)量預(yù)測(cè)，生長(zhǎng)期自動(dòng)記錄等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

MV-TOSEDP

高精密自動(dòng)影像測(cè)量開(kāi)發(fā)平臺(tái)

農(nóng)產(chǎn)品一鍵測(cè)量  高精度農(nóng)業(yè)科研項(xiàng)目應(yīng)用

MV-TOSEDP高精密自動(dòng)影像測(cè)量?jī)x是維視智造利用自身多年來(lái)在雙遠(yuǎn)心光學(xué)技術(shù)上的積累，通過(guò)眾多視覺(jué)測(cè)量項(xiàng)目上的成功應(yīng)用，針對(duì)未來(lái)的一鍵式高精度視覺(jué)測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)而開(kāi)發(fā)出的。

MV-TOSEDP綜合了維視智造兩大技術(shù)核心優(yōu)勢(shì)：雙遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，一鍵式測(cè)量軟件。優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，軟硬件結(jié)合，為非接觸光學(xué)測(cè)量技術(shù)的研究、自動(dòng)化測(cè)量技術(shù)的研究、逆向工程研究等教學(xué)科研提供了一個(gè)完善可靠的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在實(shí)際農(nóng)產(chǎn)品測(cè)量時(shí)，放置好產(chǎn)品后可以實(shí)現(xiàn)“一鍵”式測(cè)量。通過(guò)學(xué)習(xí)和了解測(cè)量系統(tǒng)的方法及圖像處理技術(shù)，可對(duì)農(nóng)產(chǎn)品開(kāi)展自定義視覺(jué)檢測(cè)，通過(guò)各類實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)器視覺(jué)遠(yuǎn)心測(cè)量知識(shí)的深入理解和掌握。

MV-IRVS200

智能視覺(jué)機(jī)器人柔性系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)

解決智慧農(nóng)業(yè)涉及到的復(fù)雜工程問(wèn)題

MV-IRVS200 是以“智能機(jī)器人”為核心而設(shè)計(jì)的綜合性智能制造科研平臺(tái)，主要解決智慧農(nóng)業(yè)涉及到的復(fù)雜工程問(wèn)題，并將智能制造的相關(guān)技術(shù)和解決方案?jìng)鬏斀o用戶。

MV-IRVS200 的研究實(shí)驗(yàn)在囊括機(jī)械設(shè)計(jì)、電氣控制自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用及維護(hù)、系統(tǒng)集成技術(shù)的基礎(chǔ)上，額外配置了機(jī)器學(xué)習(xí)、智能控制、立體視覺(jué)、柔性制造的系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目，以滿足《新農(nóng)科人才培養(yǎng)引導(dǎo)性專業(yè)指南》對(duì)人才技術(shù)能力和協(xié)作能力的全新要求，適用于智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)科研項(xiàng)目開(kāi)展。

實(shí)驗(yàn)室配套支持

圍繞著高等院校專業(yè)建設(shè)及課程實(shí)踐的開(kāi)展，維視提供了滿足不同學(xué)科專業(yè)及應(yīng)用場(chǎng)景的多種解決方案，并針對(duì)不同經(jīng)費(fèi)需求進(jìn)行合理的配置組合。

合作案例

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 

石河子大學(xué)

山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 

方案咨詢

除以上實(shí)驗(yàn)室搭建方案及產(chǎn)品之外，維視智造還可提供在機(jī)器視覺(jué)與圖像處理、人工智能技術(shù)及應(yīng)用、智能視覺(jué)機(jī)器人、智能制造工廠等方向的眾多高質(zhì)量、高性價(jià)比產(chǎn)品，滿足基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、本科、研究生日常教學(xué)、科研創(chuàng)新、實(shí)踐活動(dòng)等不同場(chǎng)景。

更多院校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備產(chǎn)品資料，關(guān)注公眾號(hào)“維視智造股份”獲取。