農(nóng)業(yè)智能化進入“剛需時代 ” ,維視智造機器視覺實驗室賦能新農(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，農(nóng)業(yè)是我國立國基礎，農(nóng)業(yè)興衰關系到國家的命運。

在大力推動鄉(xiāng)村振興的背景下，高校作為強農(nóng)興農(nóng)的“國之重器”，在培育“農(nóng)”的傳人、新農(nóng)科建設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)展中的作用進一步凸顯。人工智能不斷向農(nóng)業(yè)領域滲透，推動新的農(nóng)業(yè)科技革命，與此同時，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級加速，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，為指導高校推進新農(nóng)科建設，教育部連發(fā)多個重要文件。一系列政策的出臺為新農(nóng)科在人才培養(yǎng)、學科專業(yè)和平臺建設等方面提供堅實的支持。

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

02   農(nóng)業(yè)智能化進入“剛需時代” AI+視覺技術勢在必行

世界人口的增長提升了農(nóng)產(chǎn)品需求壓力，一方面，體力勞動行業(yè)從業(yè)人員流失，人工成本不斷增長，另一方面，耕地面積有限，自動化程度低，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)場開始更多地采用精準農(nóng)業(yè)技術來提高產(chǎn)出，減少浪費。在這一背景下，機器視覺的重要性與日俱增，它最初起源于工業(yè)應用，現(xiàn)在則越來越多地應用于農(nóng)業(yè)。

機器視覺技術在農(nóng)業(yè)領域的應用研究起始于20世紀70年代，主要集中在植物種類的鑒別、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測等方面。隨著計算機軟硬件、圖像采集處理裝置、圖像處理技術的迅猛發(fā)展，機器視覺技術在農(nóng)業(yè)的應用領域不斷擴展。 

目前，機器視覺技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用研究范圍很廣，涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前期，可以利用機器視覺進行農(nóng)作物種子的精選和質(zhì)量檢驗；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，機器視覺可以被用來進行作物病蟲害的監(jiān)視、植物生長信息的監(jiān)測、果蔬的檢測等；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)后期的應用包括水果分級、糧食無損檢測等。機器視覺也被廣泛應用在農(nóng)業(yè)機械上，在重型農(nóng)機設備自動化、植保無人機等方面的研究應用可以提高生產(chǎn)效率、節(jié)約勞動力、提高農(nóng)業(yè)智能化水平。

應用案例-

玉米果穗數(shù)量檢測

蘋果采摘機器人視覺測量與避障

紅棗紋理尺寸檢測 

水果分選 

03   農(nóng)業(yè)視覺實驗室解決方案 解決專業(yè)學習與實際產(chǎn)業(yè)脫節(jié)

隨著新技術、新設計不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的專業(yè)設計無法滿足促進學生全面發(fā)展的要求。專業(yè)之間缺乏銜接，在教育教學過程中缺乏系統(tǒng)化培養(yǎng)，導致學生專業(yè)學習與實際產(chǎn)業(yè)需求存在不同程度的脫節(jié)。學生在解決復雜現(xiàn)實問題方面存在知識和能力缺口，已成為當前涉農(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涉農(nóng)高校人才培養(yǎng)質(zhì)量提升的一大短板。

針對此問題，維視智造結(jié)合多年在農(nóng)業(yè)應用及院校實驗室建設領域的經(jīng)驗以及與300+院校的合作，運用光學成像、人工智能、圖像處理、模式識別等技術推出了“農(nóng)業(yè)視覺實驗室建設方案”系列產(chǎn)品。

01.

日常教學

MV-AI1000-VB

人工智能深度學習創(chuàng)新實驗平臺

農(nóng)產(chǎn)品分類分選

隨著機器視覺的迅速發(fā)展， 農(nóng)業(yè)現(xiàn)場中越來越多的人工檢測被替代，比如農(nóng)產(chǎn)品缺陷、尺寸大小、顏色等的檢測。機器視覺的發(fā)展解決了傳統(tǒng)人工檢測速度慢、勞動強度大和容易漏檢的問題。為了適應市場需求，高校需要培養(yǎng)機器視覺相關的工程應用型人才。

MV-AI1000-VB 基于 VisionBank AI 智能軟件平臺對流水線上的物料，對訓練好的神經(jīng)網(wǎng)模型進行識別、檢測及分類，并控制氣缸將物料分類到對應的料盒中，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的精準分類分選。該平臺搭建了工業(yè)級的應用環(huán)境，設計了尺寸檢測、特征分選、字符分選、顏色分選、深度學習缺陷分選、物料智能傳遞等多個方向的教學實驗，適用于本科、研究生院校農(nóng)業(yè)工程類、農(nóng)學方向的專業(yè)領域，尤其是生物育種科學、農(nóng)業(yè)智能裝備工程等新農(nóng)科專業(yè)日常教學。

02.

科研實驗

MV-MVKB

機器視覺方案集成套件箱

農(nóng)科專業(yè)相關科研實驗場景搭建 

MV-MVKB機器視覺方案集成套件箱是維視智造統(tǒng)計了十幾年來面向農(nóng)林行業(yè)的案例，分析其圖像采集硬件方案，精心設計的一套可模擬各種應用場景的圖像采集方案。它涵蓋了機器視覺項目所必須的所有硬件設備——工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭、工業(yè)光源、標定板、臺架等。適用于農(nóng)科專業(yè)相關科研項目實驗場景搭建。

MV-VS220

人工智能雙目立體視覺系統(tǒng)開發(fā)平臺

機器人自動采摘 農(nóng)業(yè)機械視覺引導（無人駕駛）

MV-VS220雙目立體視覺系統(tǒng)開發(fā)平臺是維視智造公司自主研發(fā)，通過模擬人眼視覺，利用“視差”原理計算被測對象三維坐標的立體視覺系統(tǒng)。

相對于傳統(tǒng)“單目相機”只能測量平面二維信息，雙目立體視覺系統(tǒng)利用兩個相機從不同角度觀測同一區(qū)域，在獲取平面信息的同時還可獲取深度信息。即一套系統(tǒng)即可獲得被測點的 X、Y、Z 坐標。適用于農(nóng)科專業(yè)機器人自動采摘，農(nóng)業(yè)機械視覺引導（無人駕駛）、病蟲害防治，產(chǎn)量預測，生長期自動記錄等實驗項目。

MV-TOSEDP

高精密自動影像測量開發(fā)平臺

農(nóng)產(chǎn)品一鍵測量  高精度農(nóng)業(yè)科研項目應用

MV-TOSEDP高精密自動影像測量儀是維視智造利用自身多年來在雙遠心光學技術上的積累，通過眾多視覺測量項目上的成功應用，針對未來的一鍵式高精度視覺測量的發(fā)展趨勢而開發(fā)出的。

MV-TOSEDP綜合了維視智造兩大技術核心優(yōu)勢：雙遠心光學系統(tǒng)，一鍵式測量軟件。優(yōu)勢互補，軟硬件結(jié)合，為非接觸光學測量技術的研究、自動化測量技術的研究、逆向工程研究等教學科研提供了一個完善可靠的開發(fā)平臺。在實際農(nóng)產(chǎn)品測量時，放置好產(chǎn)品后可以實現(xiàn)“一鍵”式測量。通過學習和了解測量系統(tǒng)的方法及圖像處理技術，可對農(nóng)產(chǎn)品開展自定義視覺檢測，通過各類實驗可培養(yǎng)學生對機器視覺遠心測量知識的深入理解和掌握。

MV-IRVS200

智能視覺機器人柔性系統(tǒng)開發(fā)平臺

解決智慧農(nóng)業(yè)涉及到的復雜工程問題

MV-IRVS200 是以“智能機器人”為核心而設計的綜合性智能制造科研平臺，主要解決智慧農(nóng)業(yè)涉及到的復雜工程問題，并將智能制造的相關技術和解決方案傳輸給用戶。

MV-IRVS200 的研究實驗在囊括機械設計、電氣控制自動化系統(tǒng)設計、視覺系統(tǒng)設計、工業(yè)機器人應用及維護、系統(tǒng)集成技術的基礎上，額外配置了機器學習、智能控制、立體視覺、柔性制造的系統(tǒng)設計研究項目，以滿足《新農(nóng)科人才培養(yǎng)引導性專業(yè)指南》對人才技術能力和協(xié)作能力的全新要求，適用于智慧農(nóng)業(yè)相關科研項目開展。

實驗室配套支持

圍繞著高等院校專業(yè)建設及課程實踐的開展，維視提供了滿足不同學科專業(yè)及應用場景的多種解決方案，并針對不同經(jīng)費需求進行合理的配置組合。

合作案例

中國農(nóng)業(yè)大學 

華中農(nóng)業(yè)大學 

石河子大學

山西農(nóng)業(yè)大學 

方案咨詢

除以上實驗室搭建方案及產(chǎn)品之外，維視智造還可提供在機器視覺與圖像處理、人工智能技術及應用、智能視覺機器人、智能制造工廠等方向的眾多高質(zhì)量、高性價比產(chǎn)品，滿足基礎實驗、本科、研究生日常教學、科研創(chuàng)新、實踐活動等不同場景。

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