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Enabling technologies and sustainable strategies for the smart management of agricultural systems and their environmental impact
TITOLO SOLUZIONEMLN-Count: rete neurale per la stima della resa e il conteggio dei frutti sugli alberi
EnteUniversità degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria
Quale bisogno soddisfa

MLN-Count consente di ottenere prestazioni comparabili ai metodi "supervised", riducendo l'effort per la preparazione dei dati. MLN-Count contribuisce al progresso delle tecnologie di visione artificiale per l'agricoltura di precisione, offrendo una soluzione per la stima della resa e il monitoraggio delle colture. L'utilizzo di strumenti portatili con tecnologia NIR semplifica e velocizza la definizione dell’epoca di raccolta, in funzione del grado di maturazione e della qualità delle olive.

Descrizione

"MLN-Count" è un framework basato su una rete neurale profonda per la stima della resa delle colture, in particolare per il conteggio e la localizzazione dei frutti sugli alberi. MLN-Count utilizza un approccio "weakly supervised" che richiede solo annotazioni binarie a livello di immagine (presenza/assenza di frutti) per l'addestramento. La rete neurale incorpora un modulo Learn-To-Pay-Attention (LTPA) che guida l'attenzione del modello sulle regioni dell'immagine rilevanti per il conteggio dei frutti. L'architettura di MLN-Count è di tipo encoder-decoder, durante l'inferenza, la rete genera mappe di attivazione (heatmap) che vengono elaborate da una nuova tecnica di filtraggio per identificare i massimi locali corrispondenti alla presenza di frutti. I risultati sperimentali, condotti su un dataset pubblico di immagini di mango, e su un dataset sperimentale SHD-O2D di oliveti intensivi, mostrano miglioramenti significativi in termini di robustezza e accuratezza rispetto ad altri approcci "weakly supervised". Sono state inoltre fatte misure per valutare tecniche di analisi non distruttive, mediante l’impiego di strumenti portatili che usano la tecnologia NIR, per la determinazione del grado di maturazione e della qualità delle olive e, quindi, la definizione di indici di maturazione non distruttivi per decidere l’epoca di raccolta. Le misure fatte sono validate confrontandole con quelle eseguite in laboratorio con metodologie tradizionali.

Numero Task3.1.4
Titolo TaskDigital solutions for on-farm yield and quality assessment in olive oil chain
Docente di riferimentoFrancesco
Crocetti
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TargetAziende che desiderano adottare tecnologie di precisione per ottimizzare la gestione delle proprie colture e migliorare l'efficienza produttiva. Il framework può essere utilizzato per sviluppare sistemi di monitoraggio automatico delle colture, per la stima della resa e per la pianificazione delle attività agricole. Le stesse aziende possono trarre vantaggio dall’uso di strumentazioni portatili con tecnologia NIR per la definizione dell’epoca ottimale di raccolta delle olive.
Abstract grafico della soluzioneAbstract grafico della soluzione
Gruppo di lavoro con tutti i ricercatori ed enti coinvoltiSpoke 3
Docente di riferimentoPaolo
Valigi
EnteUniversità degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria
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Docente di riferimentoFranco
Famiani
EnteUniversità degli Studi di Perugia - DSA3
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NomeDamiano
CognomeMarchionni
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EnteUniversità degli Studi di Perugia - DSA3
Gabriele
Costante
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EnteUniversità degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria
Maurizio
Servili
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EnteUniversità degli Studi di Perugia - DSA3
Francesco
Tei
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EnteUniversità degli Studi di Perugia - DSA3
Alessandro
Rocco De Narda
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EnteUniversità degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria
Task leaderPaolo Valigi (per UniPG)
WP leaderFrancesco Tei (per UniPG)
TRL iniziale3
TRL attuale5
TRL finale6
Valutazione finalesi