‘O robô ’AgriScout' mostra grande potencial para a detecção de PVY

Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu e testou um robô autônomo chamado AgriScout que pode detectar infecções pelo vírus Y da batata (PVY) em plantações de batata com alta precisão. Suas descobertas, publicadas na revista revisada por pares Computadores e eletrônicos na agricultura, Os resultados do estudo, que sugerem que essa tecnologia poderia melhorar significativamente a eficiência e a precisão do monitoramento de doenças na produção comercial de batatas.

Implantação em campo e coleta de imagens

O AgriScout foi implantado em campos comerciais de batata em New Brunswick e Prince Edward Island durante a temporada de cultivo de 2023. O robô é equipado com cinco câmeras Raspberry Pi montadas em uma haste dobrável, cada uma delas emparelhada com iluminação LED e cortinas de sombreamento para garantir uma qualidade de imagem consistente. Mais de 55.000 imagens RGB de alta resolução de plantas de batata Russet foram coletadas durante o pico de visibilidade dos sintomas em meados de julho.

Os pesquisadores revisaram manualmente as imagens e confirmaram 764 plantas positivas para PVY por meio de testes de laboratório. Essas imagens foram usadas para treinar um modelo de aprendizagem profunda com base na arquitetura YOLOv11.

O que é YOLO?

YOLO significa “Você só olha uma vez,um algoritmo de detecção de objetos em tempo real amplamente utilizado em visão computacional. Ele processa imagens em uma única passagem, o que o torna altamente eficiente para aplicações de campo em que a velocidade e a precisão são essenciais. Neste estudo, o modelo YOLOv11 foi treinado usando a aprendizagem por transferência e ajustado em 186 épocas para detectar sintomas de PVY na folhagem da batata.

Precisão de detecção e mapeamento

O modelo treinado alcançou uma precisão média (mAP) de 85%, com uma precisão de 0,85 e recall de 0,76. Em um campo de teste separado, o AgriScout sinalizou 123 suspeitas de infecções, 105 das quais foram confirmadas como positivas para PVY - correspondendo praticamente à taxa de infecção esperada de 1,5%.

O AgriScout usa a geolocalização GPS-RTK e a conectividade por satélite Starlink para marcar geograficamente as imagens e transmiti-las a um servidor em nuvem em tempo real. Isso permite a geração de mapas de infestação que apontam as plantas infectadas com precisão centimétrica, permitindo que os produtores tomem medidas direcionadas.

Escalabilidade e colaboração global

A equipe de pesquisa inclui colaboradores do Canadá, dos Estados Unidos e da Austrália, destacando o interesse global no avanço da agricultura de precisão. Embora a detecção de sintomas em estágio inicial continue sendo um desafio, o design modular e o desempenho robusto do AgriScout em condições variáveis de campo fazem dele uma ferramenta promissora para o gerenciamento de doenças em escala.

Os pesquisadores sugerem que o sistema poderia ser adaptado para outras culturas e patógenos em aplicações futuras. Para os produtores que buscam reduzir os custos de mão de obra e melhorar o controle de doenças, o AgriScout oferece um vislumbre atraente do futuro do cultivo inteligente de batatas.

Fonte: Computadores e eletrônicos na agricultura. Estudo completo disponível aqui.
Vídeo relacionado: Este robô está usando IA para ajudar os agricultores de P.E.I. a detectar vírus em batatas. Crédito CBC
Imagem: AgriScout trabalhando em um campo de batatas. Crédito CBC