負(fù)責(zé)人：廣東省佛山市佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 張榮福

指導(dǎo)老師：王東、馮英明

嶺南特色水果—黃皮，屬蕓香科黃皮屬，為我國(guó)南方原產(chǎn)、特產(chǎn)的熱帶亞熱帶常綠果樹(shù)。其三倍體突變株系無(wú)核黃皮，原產(chǎn)于廣東省郁南建城鎮(zhèn)，以其果大、味美、無(wú)渣、色鮮、肉厚飛無(wú)核等特點(diǎn)著稱，并具有較高藥用價(jià)值，被譽(yù)為“水果珍品，黃皮之王”。自2004年省科技廳批準(zhǔn)郁南縣建城鎮(zhèn)為省無(wú)核黃皮和沙糖桔種植專業(yè)鎮(zhèn)技術(shù)創(chuàng)新試點(diǎn)單位以來(lái)，已發(fā)展無(wú)核黃皮2萬(wàn)畝，成為中國(guó)最大無(wú)核黃皮種植專業(yè)鎮(zhèn)。但是，在采收期頻繁出現(xiàn)的裂果問(wèn)題是無(wú)核黃皮生產(chǎn)的一大障礙，廣東夏季天氣讓黃皮的裂果率持續(xù)上升，平均年份裂果率達(dá)到10～20%，嚴(yán)重年份達(dá)40%以上，裂果一般屬于機(jī)械裂開(kāi)，通常連帶著病害，因此會(huì)傳染影響其他正常果實(shí)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，成為黃皮生產(chǎn)中的一大障礙。

根據(jù)團(tuán)隊(duì)成員近兩年的調(diào)研情況，黃皮裂果的問(wèn)題大概為兩個(gè)原因：一、天氣原因，黃皮果膨大期是夏季高溫高濕的天氣，雨水頻繁，會(huì)讓土壤里的水分大大增加，根系會(huì)源源不斷吸收水分，再加上高溫的蒸騰作用，引導(dǎo)更多的水分向上吸收，導(dǎo)致上面的葉子沒(méi)辦法把多余的水分排出去，只能往果實(shí)里面輸送，一旦果實(shí)表皮堅(jiān)挺一定程度后，就會(huì)出現(xiàn)裂開(kāi)的現(xiàn)象。二、傳播原因，早期生長(zhǎng)過(guò)程中，黃皮一旦出現(xiàn)裂果的現(xiàn)象，又因?yàn)辄S皮是串生果實(shí)，所以出現(xiàn)裂果問(wèn)題的黃皮就會(huì)帶著病害，傳染其他正常的黃皮果實(shí)，導(dǎo)致裂果現(xiàn)象更為明顯。因此，從早期就發(fā)現(xiàn)裂果就變得尤其重要，但是人工排查遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足現(xiàn)代種植黃皮方式。因此通過(guò)機(jī)器人的深度學(xué)習(xí)達(dá)到識(shí)別裂果，通過(guò)無(wú)人機(jī)拍攝或架設(shè)監(jiān)控點(diǎn)的方式，對(duì)出現(xiàn)裂果的黃皮進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)、信息獲取及記錄位置，并可以讓人工精確的進(jìn)行治理，避免了人工巡檢的間斷性、搜索面積小和發(fā)現(xiàn)反饋慢的問(wèn)題，可以及早發(fā)現(xiàn)裂果并采取防裂措施，能大大降低黃皮的裂果率，為果農(nóng)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效。

目前，市場(chǎng)上可識(shí)別物體攝像頭較多，但功能較為單一，結(jié)構(gòu)較為固定，且沒(méi)能應(yīng)用于果實(shí)裂開(kāi)狀態(tài)的檢測(cè)，解決農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)問(wèn)題，難以滿足農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。該團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種農(nóng)產(chǎn)品預(yù)測(cè)識(shí)別裝置，通過(guò)裝置的預(yù)先學(xué)習(xí)達(dá)到識(shí)別裂果的功能，并且可以通過(guò)預(yù)制軌道本體，使本裝置帶動(dòng)攝像頭本體實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)可移動(dòng)化，增加監(jiān)測(cè)范圍和監(jiān)測(cè)角度，還可以使用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)落葉進(jìn)行清理，避免落葉遮擋本裝置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該產(chǎn)品基于yolo模型的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)、CNN技術(shù)和圖像復(fù)原技術(shù)，反解處理后的特征圖像，建立基礎(chǔ)模型取得圖形最優(yōu)解，然后對(duì)圖像進(jìn)行推理和判斷，實(shí)現(xiàn)了篩選出裂果黃皮和正常黃皮兩類圖像的功能。據(jù)調(diào)查，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上，雖然裂果現(xiàn)象被持續(xù)關(guān)注，但卻至今還未有一款產(chǎn)品能夠解決該問(wèn)題。