Como a visão de máquina pode ser útil nas vinhas

Nos campos da Carolina do Sul, em um terreno seco entre fileiras de sorgo balançando alto (cereais ricos em nutrientes), um robô se move lentamente.

O robô varre os caules do sorgo, os fotografa e reconhece a presença de doenças. Ele usa um telêmetro a laser para determinar sua altura e volume. Ocasionalmente, ele estende o manipulador, pega uma das hastes e perfura com uma sonda, medindo a espessura da casca.

Bem-vindo à fazenda do futuro.

Esse pequeno criador de robôs é apenas um dos projetos do FarmView , um esforço multidisciplinar para promover o uso da tecnologia moderna em fazendas. Com uma população mundial cada vez maior, é necessário aumentar a produção de alimentos em 70% nos próximos 40 anos, se quisermos alimentar a todos, diz a Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação . Embora as mudanças climáticas contribuam para aumentar a produtividade em algumas regiões, elas também trarão novas dificuldades no caminho do cultivo abundante de culturas saudáveis.

Se queremos satisfazer tal demanda, precisamos aumentar a eficiência da agricultura em termos de recursos e tempo. Não é de surpreender que os pesquisadores agrícolas estejam recorrendo a qualquer tecnologia assistiva. Por exemplo, o robô mencionado para sorgo utiliza tecnologias de navegação desenvolvidas para robomobiles e sensores militares.

"Nos EUA, gastamos muito dinheiro recentemente em gastos militares", disse George Cantor, gerente de projetos do FarmView da Universidade Carnegie Malon. “Algoritmos de reconhecimento facial para rastrear pessoas em aeroportos e outros locais estão se tornando algoritmos para reconhecer uvas. Se você olhar, pode ver que nós, investindo no desenvolvimento tecnológico, usamos todas essas ferramentas na agricultura. ”

Um robô perfurador de sorgo usa tecnologia para o cultivo de cereais. Normalmente, os agricultores combinam diferentes variedades de cereais (por exemplo, 40.000 variedades de sorgo) para criar novas que precisam ser cultivadas e testadas. Isso nos permite desenvolver novas versões de cereais mais resistentes a doenças, secas ou que produzem mais colheitas. Este é um processo longo e complicado - é necessário rastrear todas essas novas variedades, seu crescimento, suas propriedades. Mas se você conseguir um robô para fazer isso, então, de acordo com Kantor, o processo é acelerado muitas vezes.


Robô pega um caule de sorgo

Cantor e a equipe se concentraram no sorgo não como um produto alimentar (embora esse cereal rico em proteínas seja popular em partes da África e na Índia), mas como um potencial biocombustível. Kantor diz que agora, por hectare, o sorgo produz de 10 a 15 toneladas de biomassa, mas eles esperam aumentar esse número cruzando.

"Nossa meta é garantida para produzir 20 toneladas por hectare e, se tivermos sucesso, o sorgo se tornará biocombustível economicamente viável", disse Kantor.

Isso será bom não apenas para as tentativas de reduzir o uso de combustíveis fósseis - e o projeto com sorgo é financiado pelo Departamento de Energia dos EUA - mas também para as áreas do país onde o solo não é rico o suficiente para cultivar outros cereais. A beleza do sorgo é que ele pode crescer em quase qualquer lugar.

Mas o FarmView tem vários projetos que adaptam tecnologias retiradas de outras áreas e as processam em benefício dos agricultores. Cantor falou sobre outro projeto que usa um sistema de visão computacional para contar o número de bagas e folhas de uvas.

Se a videira tiver poucas folhas, a qualidade das uvas será baixa e, se houver muitas, as bagas não receberão água suficiente, por isso é extremamente importante que os agricultores saibam sua quantidade exata - isso determina quando e quanto plantar. Usando um sistema de visão computacional, um agricultor que viaja pelo campo pode obter todos esses dados e tomar uma decisão apoiada em cálculos.

Estudar a aplicação de novas tecnologias na agricultura não é uma idéia nova, mas o programa cooperativo FarmView foi lançado há relativamente pouco tempo e reúne vários pesquisadores na tentativa de resolver os principais problemas no fornecimento de alimentos às pessoas.

"É a idéia de transferir tecnologia para os campos para resolver problemas do mundo real que inspira todos os participantes do nosso projeto", disse-me Kantor. "É ela quem me inspira."