ತೋಟಗಳಲ್ಲಿನ ಮರಗಳ ಮೇಲಿನ ಹೂವುಗಳ ಸಮೂಹಗಳೊಳಗೆ ಸೇಬಿನ ರಾಜ ಹೂವುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಮತ್ತು ಗುರುತಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ಯಂತ್ರ ದೃಷ್ಟಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪೆನ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಸಂಶೋಧಕರು ರೂಪಿಸಿದ್ದಾರೆ-ಇದು ಮೊದಲ-ರೀತಿಯ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ರೋಬೋಟಿಕ್ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತವಾಗಿದೆ. .
ಸೇಬು ಹೂವುಗಳು ಶಾಖೆಗಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ನಾಲ್ಕರಿಂದ ಆರು ಹೂವುಗಳ ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯದ ಹೂವು ರಾಜ ಹೂವು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಈ ಹೂವು ಮೊದಲು ಕ್ಲಸ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ತೆರೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಹಣ್ಣುಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು ರೊಬೊಟಿಕ್ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕ ಲಾಂಗ್ ಹೆ, ಕೃಷಿ ಮತ್ತು ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಜೈವಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್.
ಸೇಬಿನ ಉತ್ಪಾದಕತೆಗಾಗಿ ಕೀಟಗಳ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶವನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪಳಗಿದ ಜೇನುಹುಳುಗಳು ಮತ್ತು ಕಾಡು ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶಕಗಳಿಂದ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶ ಸೇವೆಗಳು ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಬೇಡಿಕೆಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತಿಲ್ಲ ಎಂದು ಪುರಾವೆಗಳು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ, ಅವರು ಗಮನಿಸಿದರು. ಕಾರಣ ವಸಾಹತು ಕುಸಿತದ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆ, ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಜೇನುನೊಣಗಳು ಅಪಾಯಕಾರಿ ದರದಲ್ಲಿ ಸಾಯುತ್ತಿವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಉತ್ಪಾದಕರಿಗೆ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶದ ಪರ್ಯಾಯ ವಿಧಾನಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಕೃಷಿ ವಿಜ್ಞಾನ ಕಾಲೇಜಿನಲ್ಲಿ ಅವರ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು ನಡೆಸಿದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಅಧ್ಯಯನವಾಗಿದೆ, ಇದು ಮಶ್ರೂಮ್ ಪಿಕ್ಕಿಂಗ್, ಸೇಬು ಮರಗಳ ಸಮರುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹಸಿರು-ಹಣ್ಣು ತೆಳುಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಮುಂತಾದ ಕಾರ್ಮಿಕ-ತೀವ್ರ ಕೃಷಿ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ರೋಬೋಟಿಕ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಮೀಸಲಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಗುರಿಯು ಆಳವಾದ ಕಲಿಕೆ-ಆಧಾರಿತ ದೃಷ್ಟಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವುದು ಎಂದು ಅವರು ವಿವರಿಸಿದರು, ಇದು ಮರದ ಮೇಲಾವರಣಗಳಲ್ಲಿ ರಾಜ ಹೂವುಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಗುರುತಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
"ಈ ಫಲಿತಾಂಶವು ರೋಬೋಟಿಕ್ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಮೂಲ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ, ಇದು ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಹಣ್ಣುಗಳ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸೇಬುಗಳ ಸಮರ್ಥ ಮತ್ತು ಪುನರುತ್ಪಾದಕ ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳಿದರು. "ಪೆನ್ಸಿಲ್ವೇನಿಯಾದಲ್ಲಿ, ಸೇಬು ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ಪರಾಗಸ್ಪರ್ಶ ಮಾಡಲು ನಾವು ಇನ್ನೂ ಜೇನುನೊಣಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತರಾಗಬಹುದು, ಆದರೆ ಜೇನುನೊಣಗಳ ಮರಣವು ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರವಾಗಿರುವ ಇತರ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ಬೆಳೆಗಾರರಿಗೆ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಗತ್ಯವಿರಬಹುದು."
ಕೃಷಿ ಜೈವಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗದ ಡಾಕ್ಟರೇಟ್ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಕ್ಸಿನ್ಯಾಂಗ್ ಮು, ರಾಜ ಹೂವಿನ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಮುನ್ನಡೆಸಿದರು. ಮು ಮಾಸ್ಕ್ R-CNN ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು—ಇದು ಒಂದು ಜನಪ್ರಿಯ ಡೀಪ್-ಲರ್ನಿಂಗ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಆಗಿದ್ದು ಅದು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಭಾಗಶಃ ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಪಿಕ್ಸೆಲ್-ಮಟ್ಟದ ವಿಭಾಗವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ-ಯಂತ್ರ ದೃಷ್ಟಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ರಾಜ ಹೂವುಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಮತ್ತು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು.
ಮಾಸ್ಕ್ R-CNN-ಆಧಾರಿತ ಪತ್ತೆ ಮಾದರಿಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು, ಅವರು ನೂರಾರು ಆಪಲ್ ಬ್ಲಾಸಮ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಫೋಟೋಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿದರು. ನಂತರ ಅವರು ಸೇಬು ಹೂವಿನ ಚಿತ್ರಗಳ ಕಚ್ಚಾ ಡೇಟಾಸೆಟ್ನಿಂದ ರಾಜ ಹೂವುಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಮತ್ತು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಕಿಂಗ್ ಫ್ಲವರ್ ಸೆಗ್ಮೆಂಟೇಶನ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದರು. ಸಂಶೋಧನೆಯನ್ನು ಪೆನ್ ಸ್ಟೇಟ್ನ ಹಣ್ಣು ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಣಾ ಕೇಂದ್ರ, ಬಿಗ್ಲರ್ವಿಲ್ಲೆಯಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು.
ಗಾಲಾ ಮತ್ತು ಹನಿಕ್ರಿಸ್ಪ್ ಸೇಬು ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಪರೀಕ್ಷಾ ಮರಗಳನ್ನು 2014 ರಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 5 ಅಡಿ (ಗಾಲಾ) ಮತ್ತು 6 1/2 ಅಡಿ (ಹನಿಕ್ರಿಸ್ಪ್) ಮರದ ಅಂತರದೊಂದಿಗೆ ನೆಡಲಾಯಿತು. ಈ ಮರಗಳು ಎತ್ತರದ ಸ್ಪಿಂಡಲ್ ಮೇಲಾವರಣ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದಲ್ಲಿ ತರಬೇತಿ ಪಡೆದಿವೆ, ಸರಾಸರಿ ಎತ್ತರ ಸುಮಾರು 13 ಅಡಿ. ಮರದ ಸಾಲುಗಳ ನಡುವೆ ನಡೆಸುವ ಯುಟಿಲಿಟಿ ವಾಹನದ ಮೇಲೆ ಕ್ಯಾಮೆರಾದೊಂದಿಗೆ ಚಿತ್ರ-ಸ್ವಾಧೀನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ರಾಜ ಹೂವುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಯಂತ್ರ ದೃಷ್ಟಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ತರಬೇತುಗೊಳಿಸುವುದು ಸವಾಲಿನದ್ದಾಗಿತ್ತು, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಗೊಂಚಲುಗಳಲ್ಲಿ ಪಾರ್ಶ್ವದ ಹೂವುಗಳಂತೆಯೇ ಒಂದೇ ಗಾತ್ರ, ಬಣ್ಣ ಮತ್ತು ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ರಾಜ ಹೂವುಗಳು ಅವುಗಳ ಕೇಂದ್ರ ಸ್ಥಾನದಿಂದಾಗಿ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಹೂವುಗಳಿಂದ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಮಾಸ್ಕ್ R-CNN ಮಾದರಿ ತರಬೇತಿಗಾಗಿ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕಲಿಕೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು, ಕಚ್ಚಾ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಎರಡು ಪೂರ್ವ-ನಿರ್ಧರಿತ ತರಗತಿಗಳಲ್ಲಿ ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ: ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಹೂವುಗಳು ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಿದ ಹೂವುಗಳು. ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಡೇಟಾ-ವರ್ಧನೆಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ತರಬೇತಿ ಡೇಟಾಸೆಟ್ ಅನ್ನು ನಾಲ್ಕು ಬಾರಿ ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಮು ವಿವರಿಸಿದರು.
"ರಾಜ ಹೂವುಗಳನ್ನು ಪಾರ್ಶ್ವದ ಹೂವುಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು, ಪ್ರತಿ ಹೂವಿನ ಸಮೂಹದೊಳಗಿನ ಅತ್ಯಂತ ಕೇಂದ್ರೀಯ ಹೂವನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಲಾಗಿದೆ ಅಥವಾ ಸ್ಥಳೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳಿದರು. “ದರ್ಶನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಹೂವಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಹೂವಿನ ಸಮೂಹಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪತ್ತೆಯಾದ ಪ್ರತಿ ಹೂವಿನ ಸಮೂಹದೊಳಗೆ, ಹೂವು ಅಥವಾ ಮುಖವಾಡವನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಗುರಿ ರಾಜ ಹೂವು ಎಂದು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನಲ್ಲಿ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಪ್ರಕಟವಾದ ಸಂಶೋಧನೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಕೃಷಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಸಂಶೋಧಕರು Mu's ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ನಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ರಾಜ ಹೂವು-ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಕಣ್ಣಿನಿಂದ ರಾಜ ಹೂವುಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕೈಯಾರೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡ ಮಾಪನಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ-ಸಂಶೋಧಕರು ನೆಲದ ಸತ್ಯದ ಮಾಪನಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ-ಯಂತ್ರ ದೃಷ್ಟಿ ಕಿಂಗ್ ಹೂವಿನ ಪತ್ತೆ ನಿಖರತೆ 98.7% ರಿಂದ 65.6% ವರೆಗೆ ಬದಲಾಗಿದೆ.