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行業平台及軟件 /

智能圖像識别平台-AI“愛農”

一(yī)、産品概述

       ATLAS PestAI “愛農”農業病蟲害AI(識别)系統是邁動互聯(北京)信息科技有限公司研發的(de)完全自(zì)主知識産權的(de)AI平台應用産品之一(yī)。該産品是基于人工智能圖像技術與大數據技術的(de)農作物病蟲害、植物識别的(de)多方位應用軟件。結合多種深度學(xué)習算法,使用以往成熟項目中的(de)農作物病害圖庫、蟲害圖庫、植物圖庫以及用戶共建圖庫研發而成。随着用戶的(de)使用和(hé)參與,AI智能識别産品将逐步發展、完善,成為(wèi)農業領域的(de)好幫手。

       ATLAS “愛農” AI系統集“識别功能+專家庫功能+定位功能+統計功能+地(dì)圖功能+科普功能”于一(yī)身;系統具備豐富的(de)樣本數據類型包含植物、病害、蟲害等圖片樣本數據10000種;識别精度85%以上;專家庫來源于各大高(gāo)校相關領域的(de)教授、相關領域的(de)專家,專家數量在100位左右。

 

 

       ATLAS PestAI “愛農”農業病蟲害AI(識别)系統産品隻要将手機對着農作物的(de)病蟲害部位拍張照片,就能告訴您該農作物所患的(de)病蟲害名稱,提供病蟲害簡介、危害、防治措施等更詳細的(de)知識信息,同時支持專家在線答疑,給出更專業的(de)在線指導,并能實現病蟲害時空分布情況的(de)全局監測,能更好的(de)服務于農業生産者及管理(lǐ)者。

二、産品構成

       ATLAS PestAI V1.0産品由以下2個部分組成,産品架構如(rú)下圖所示:

 

 

       基于AI智能識别技術為(wèi)農戶提供實時在線的(de)病蟲害識别和(hé)相關專家專業的(de)防治指導;為(wèi)科研機構提供全面、海量的(de)病害、蟲害、植物的(de)樣本數據;保障政府實時把控病蟲害區域分布情況。産品主要分為(wèi)移動端和(hé)web端,移動端包括識别、知識、提問,web端包括識别、知識庫、樣本庫、專家科普、統計分析。

2.1.   App系統

 

 

2.2.   Web系統

 

 

三、産品方向

       産品應用方向:主要應用于農業領域病蟲害識别以及植物識别。

       産品發展方向:重要指标是識别精度、覆蓋品類。ATLAS AI智能識别産品将圍繞核心繼續開展技術研發工作。短(duǎn)期目标通過農作物、果木、花卉的(de)病害圖和(hé)蟲害圖,識别病蟲害類型并提供科學(xué)防治方案;根據積累的(de)數據,全局監測、預警病蟲害發生發展,為(wèi)農業增産保質貢獻力量。中長(cháng)期目标将識别範圍擴展到林業、牧業、動物等,逐漸成長(cháng)為(wèi)綜合生态大數據平台。

四、産品優勢及特色

4.1.   樣本優勢

  • 目前為(wèi)止,ATLAS AI智能識别産品可(kě)識别100多種農作物約300多種病害、500多種蟲害,可(kě)識别3000多種植物;
  • 植物樣本總量5000000+,病蟲害樣本總量50000+;
  • 植物單一(yī)樣本數量不少于100張,病蟲害單一(yī)樣本數量不少于50張;
  • 每種病害、蟲害、植物均有對應的(de)知識描述。

4.2.   識别精度優勢

  • 識别精度超過85%;

4.3.   AI算法優勢

  • 本AI平台算法先進,支持目前主流的(de)著名圖像識别模型(LeNet-5,AlexNet,ZFNet,VGGNet,GoogLenet,ResNet等)。同時深度神經網絡模型采用開源方式進行設計與組合,能夠很方便的(de)對模型中的(de)網絡層進行修改,提出适應不同數據規模與特點的(de)新模型。模型都已經在已有的(de)植被和(hé)病蟲害數據集下進行了訓練與優化,模型參數對外公開,可(kě)以為(wèi)新場景的(de)訓練提供遷移學(xué)習的(de)初始模型參數,加快新數據集訓練的(de)速度并提高(gāo)訓練的(de)精度。算法模型支持對抗網絡訓練,能夠将對抗機制引入圖像識别的(de)深度學(xué)習模型學(xué)習與訓練中,提升模型的(de)魯棒性和(hé)泛化能力。
  • 本AI平台訓練模型可(kě)靠,支持不同平台、多GPU的(de)快速訓練。訓練後的(de)模型能夠在主流的(de)計算個人平台(如(rú)PC客戶端的(de)windows,linux平台,移動端的(de)Android平台)運行。也可(kě)以在雲平台進行部署,實現數據的(de)快速上傳和(hé)訓練,借助雲平台實現數據、模型和(hé)程序的(de)便捷訪問。AI平台支持由簡單到複雜的(de)深度學(xué)習訓練過程,不僅适合初學(xué)者熟悉深度學(xué)習的(de)簡單模型搭建,數據組織和(hé)訓練的(de)過程,也能夠為(wèi)專業研究者提供全面的(de)模型參數調制功能,在可(kě)視(shì)化的(de)界面支持下快速的(de)進行模型的(de)訓練、調優與比較。
  • 本AI平台算法、代碼、樣本、知識産權自(zì)主國(guó)産化,可(kě)實現産品、教學(xué)、科研多種價值,産學(xué)研共同産出。比起其他同類産品,隻提供産品服務及服務接口,不提供算法、代碼、模型、樣本、知識産權,更能滿足高(gāo)校科研、應用項目的(de)要求。
  • 研發AI平台補充多年(nián)項目積累的(de)草(cǎo)本植物、植物病害、植物蟲害等方面的(de)數十萬量級的(de)樣本數據及算法模型,具備AI平台的(de)擴展及産品價值。

五、功能介紹

5.1.   APP端

5.1.1.   基本功能簡介

  • 查詢、浏覽關于農業、病蟲害、植物相關的(de)最新前沿文章(zhāng)
  • 浏覽、查詢不同種類農作物病害、蟲害和(hé)植物的(de)相關簡介、危害、防治措施及百科
  • 上傳或拍照識别病害、蟲害、植物,并給出知識信息,無法确定的(de)推送給專家
  • 可(kě)以在線向專家提問問題,并查看專家回答以及其他用戶提問的(de)問題及專家的(de)回答
  • 可(kě)以收藏、積分、查看識别記錄
  • 登錄、注冊、找回密碼等功能

5.1.2.   首頁功能簡介

 

 

 

1)  科普文章(zhāng)

      以輪播圖的(de)形式展示最新前言文章(zhāng)。點擊其中一(yī)張圖片跳轉到科普文章(zhāng)詳情頁。

 

 

2)  快捷入口

      植物庫、蟲害庫、病害庫、簽到四個快捷入口。點擊植物庫快捷入口,跳轉到植物庫一(yī)級界面。

 

      點擊蟲害庫/病害庫快捷入口,跳轉到蟲害庫/病害庫一(yī)級界面。

 

      點擊簽到快捷入口,跳轉到簽到界面。

 

3)  猜你喜歡

      根據用戶浏覽曆史推薦的(de)科普文章(zhāng),以列表形式展示,點擊其中一(yī)條,跳轉到詳情頁。

5.1.3.   AI智能識别

 

 

      點擊植物或病害或蟲害,進入識别界面。

 

       拍照或上傳圖片,開始識别,彈出識别結果。

 

      點擊結果圖片,進入詳情頁。

 

5.1.4.   知識服務

  • 作物病害知識服務:病害簡介、危害、防治措施
  • 作物蟲害知識服務,蟲害簡介、危害、防治措施
  • 植物知識服務,植物簡介、百科、養護措施

1)  植物庫

      點擊植物庫圖片,進入植物庫分類界面,将植物分為(wèi)糧食作物、油料作物、蔬菜、水果、草(cǎo)植等類别,還支持關鍵字查詢。

 

      點擊任一(yī)植物圖片,進入詳情頁。

 

2)  蟲害庫

      點擊蟲害庫圖片,進入農作物分類界面,支持關鍵字搜索查詢。

 

      點擊農作物圖片,進入該農作物所患蟲害的(de)圖片列表界面。

 

      點擊其中一(yī)張蟲害圖片,進入詳情頁。

 

3)  病害庫

      點擊病害庫圖片,進入農作物分類界面,支持關鍵字搜索查詢。

 

      點擊農作物圖片,進入該農作物所患病害的(de)圖片列表界面。

      點擊其中一(yī)張病害圖片,進入詳情頁。

 

5.1.5.   專家咨詢

      對于識别結果不滿意的(de)圖片可(kě)以進行專家咨詢,實現專家與用戶的(de)交互。

  • 提問:問題描述、發布
  • 我的(de)提問:我的(de)所有問題及專家回答
  • 全部問題:所有用戶的(de)問題及專家回答

 

1)  全部

      所有用戶所提問題的(de)列表,點擊其中一(yī)條,進入到問題詳情。

 

2)  我的(de)

      用戶所提出問題的(de)列表。

 

      點擊其中一(yī)條,進入問題詳情。

 

3)  提問

      點擊提問按鈕,進入提問界面,上傳圖片、填寫問題描述、選擇問題類型,點擊發布。

 

5.1.6.   科普文章(zhāng)

  • 農業、病蟲害、植物相關前沿文章(zhāng)推送。

5.1.7.   我的(de)

 

1)  識别記錄

      點擊識别記錄,按時間序列展示識别圖片,點擊圖片進入詳情頁。

2)  收藏

      點擊收藏,進入收藏列表界面。

3)  積分

      點擊積分,進入積分界面。

5.2.   WEB端

 

 

5.2.1.   基本功能簡介

  • 上傳或拍照識别病害、蟲害、植物,并給出知識信息,無法确定的(de)推送給專家
  • 查詢、浏覽關于農業、病蟲害、植物相關的(de)最新前沿文章(zhāng)
  • 專家在線解答問題,并可(kě)查看自(zì)己的(de)回答。
  • 浏覽、查詢不同種類農作物病害、蟲害和(hé)植物的(de)相關簡介、危害、防治措施及百科,并可(kě)修改
  • 可(kě)浏覽、查詢農作物病蟲害、植物樣本圖片,支持上傳、下載
  • 可(kě)統計分析病蟲害、植物空間分布情況及數量,科普文章(zhāng)數量及浏覽量

5.5.2.   AI智能識别

      點擊左側功能欄“病害識别”或者“蟲害識别”或者“植物識别”,顯示如(rú)下圖所示。上傳圖片,點擊“開始識别”按鈕識别圖片。結果顯示在頁面右側。

 

 

5.2.3.   樣本庫

      上傳的(de)圖片,需經專家判定審核方可(kě)入樣本庫。

1)  待審核圖片

      點擊樣本庫,顯示所有樣本圖片。

 

      點擊未審核照片,彈出審核界面。

 

      點擊取消關閉審核界面;可(kě)對圖片進行删除和(hé)審核操作。對于符合條件的(de)圖片(植物可(kě)在右側下拉框中選取對應的(de)綱、目、科、屬、種),點擊通過。

      搜索,可(kě)以通過植物下級名稱獲取對應的(de)上級名稱。

 

2)  已通過圖片

      點擊樣本庫,顯示已樣本圖片列表。

 

      點擊其中已通過圖片,彈出樣本界面。

 

      可(kě)對樣本圖片進行删除、編輯和(hé)下載,點擊樣本圖片,可(kě)以查看詳情。

3)  未通過圖片

      點擊樣本庫,顯示所有樣本圖片列表。

 

      點擊其中一(yī)張未通過圖片,彈出樣本界面。

      可(kě)對未通過圖片重新進行編輯。

4)  添加樣本

      在病害、蟲害、植物樣本庫中點擊添加樣本。

 

      彈出上傳樣本界面,填寫樣本名稱及其綱、目、科、屬、種,上傳圖片,點擊“立即添加”按鈕,添加樣本。

5.2.4.   知識庫

      點擊病害知識庫/蟲害知識庫/植物知識庫,顯示病蟲害知識列表。支持按農作物種類、病蟲害名稱進行搜索。

 

      點擊其中一(yī)條,進入詳情頁。

 

5.2.5.   專家答疑

      專家回答用戶提出的(de)問題,并給出建議等;

5.2.6.   統計分析

  • 按植物病蟲害識别的(de)次數、空間分布等進行統計分析,得出相應的(de)決策支持依據;
  • 作物病害統計分析:不同種類的(de)病害時空分布、數量統計
  • 作物蟲害統計分析:不同種類的(de)病害時空分布、數量統計
  • 植物統計分析:識别植物空間分布情況

六、關鍵技術指标

        指标

                                 指标值

 植物及病蟲害        樣本數

1.可(kě)智能識别100多種農作物約300多種病害、500多種蟲害,可(kě)識别3000多種植物;

2. 植物樣本總量5000000+,病蟲害樣本總量50000+;

3. 植物單一(yī)樣本數量不少于100張,病蟲害單一(yī)樣本數量不少于50張;

4. 每種病害、蟲害、植物均有對應的(de)知識庫描述。

   AI識别精度

1. 識别精度超過85%

   AI算法能力

1.支持目前主流的(de)著名圖像識别模型(LeNet-5,AlexNet,ZFNet,VGGNet,GoogLenet,ResNet等)。

2. 深度神經網絡模型采用開源方式進行設計與組合,能夠很方便的(de)對模型中的(de)網絡層進行修改,提出适應不同數據規模與特點的(de)新模型。

3. 模型已經在已有的(de)植被和(hé)病蟲害數據集下進行了訓練與優化,模型參數對外公開,可(kě)以為(wèi)新場景的(de)訓練提供遷移學(xué)習的(de)初始模型參數,加快新數據集訓練的(de)速度并提高(gāo)訓練的(de)精度。

4.  算法模型支持對抗網絡訓練,能夠将對抗機制引入圖像識别的(de)深度學(xué)習模型學(xué)習與訓練中,提升模型的(de)魯棒性和(hé)泛化能力

   AI訓練能力

1. AI平台訓練模型可(kě)靠,支持不同平台、多GPU的(de)快速訓練。

2. 訓練後的(de)模型能夠在主流的(de)計算個人平台(如(rú)PC客戶端的(de)windows,linux平台,移動端的(de)Android平台)運行。

3. 也可(kě)以在雲平台進行部署,實現數據的(de)快速上傳和(hé)訓練,借助雲平台實現數據、模型和(hé)程序的(de)便捷訪問。

4. AI平台支持由簡單到複雜的(de)深度學(xué)習訓練過程,不僅适合初學(xué)者熟悉深度學(xué)習的(de)簡單模型搭建,數據組織和(hé)訓練的(de)過程,也能夠為(wèi)專業研究者提供全面的(de)模型參數調制功能,在可(kě)視(shì)化的(de)界面支持下快速的(de)進行模型的(de)訓練、調優與比較

 數據量存儲性           能

1. 支持PB級樣本數據存儲

2. 數據量不受存儲類型和(hé)操作系統限制,僅受限于存儲容量本身

  建庫處理(lǐ)性能

1. 支持海量樣本數據的(de)集群建庫處理(lǐ)

2. 4節點集群,切片速度不低(dī)于500張/秒

 數據服務性能

1. 并發訪問用戶數不低(dī)于1000用戶

2. 并發訪問響應時間低(dī)于1秒

3. 服務提供能力不小于20000小時

4. 系統響應時間:<=1秒;

5.數據存儲量:>=10G;

6.運行時間限制:24小時運行;

7.數據精度:雙精度。

 

七、合作方式

7.1.   産品定制開發

      客戶可(kě)以提出定制需求,我單位根據用戶需求,重新整合設計,包含:

  • 成果的(de)形式的(de)定制:APP、WEB端、公衆号、小程序;
  • 界面的(de)風格要求;
  • 功能點的(de)要求:功能點的(de)拆分和(hé)增加;
  • 權限的(de)要求;
  • 其他;

7.2.   産品接口直接調用

      客戶可(kě)直接調用我司的(de)識别接口,并集成到自(zì)有軟件中;

7.3.   樣本庫

      客戶可(kě)直接購買我司的(de)樣本庫,利用自(zì)己的(de)模型進行樣本訓練。

八、應用案例

(1)蘭州大學(xué)——中國(guó)草(cǎo)業與生态系統

       2019年(nián),公司承擔了蘭州大學(xué)中國(guó)草(cǎo)業與生态系統研發建設,建設中國(guó)草(cǎo)業與生态大數據共享服務平台能夠服務于國(guó)內(nèi)草(cǎo)業研究的(de)需求,使草(cǎo)業研究成果能夠交流共享。将科研成果服務于草(cǎo)業行業的(de)政府部門、廣大行業部門,廣大農牧民。其中植物識别和(hé)苜蓿病害識别是其建設重要內(nèi)容。植物識别:根據web系統中訓練得到的(de)草(cǎo)業植物識别模型,手機端app拍攝植物照片,在線識别230多類植物科屬種,并給出該植物的(de)形态特征、地(dì)理(lǐ)分布、生态特征、飼用價值、栽培要點等相關專業知識。苜蓿病害識别:根據web端系統訓練得到的(de)苜蓿病害識别模型,基于手機端app上傳的(de)數碼照片,在線識别給出30種以上相應病害類型及防治措施。

基于上傳的(de)植物照片在線識别植物科屬種,并給出該植物的(de)形态特征、地(dì)理(lǐ)分布、生态特征、飼用價值、栽培要點等相關專業知識,提供手機APP。

  • 樣本數據:提供300種類型草(cǎo)業植物樣本照片、圖像數據,每種類型草(cǎo)業植物樣本照片/圖像數據大于260張;
  • 樣本庫管理(lǐ):根據樣本數據的(de)識别分類進行樣本庫數據管理(lǐ),實現樣本數據分類、查詢、浏覽、統計分析;
  • 植物識别模型訓練:根據樣本數據,采用最先進的(de)深度學(xué)習算法,進行300種類型的(de)草(cǎo)業植物識别模型訓練,訓練得到識别精度大于70%的(de)植物識别模型;
  • 植物識别:根據訓練得到的(de)草(cǎo)業植物識别模型,基于上傳的(de)植物照片在線識别植物科屬種,并給出該植物的(de)形态特征、地(dì)理(lǐ)分布、生态特征、飼用價值、栽培要點等相關專業知識。
  • 樣本數據采集工具:提供樣本數據的(de)采集和(hé)編輯工具,可(kě)在已有樣本數據的(de)基礎上,采集編輯新樣本,增加識别訓練和(hé)識别精度。

 

苜蓿病害診斷:基于上傳的(de)數碼照片給出相應病害類型及防治措施。

  • 樣本數據:提供30種苜蓿病害樣本照片、圖像數據,每種類型苜蓿病害樣本照片/圖像數據大于260張;
  • 樣本庫管理(lǐ):根據樣本數據的(de)識别分類進行樣本庫數據管理(lǐ),實現樣本數據分類、查詢、浏覽、統計分析;
  • 苜蓿病害識别模型訓練:根據樣本數據,采用最先進的(de)深度學(xué)習算法,進行300種類型的(de)苜蓿病害識别模型訓練,訓練得到識别精度大于70%的(de)苜蓿病害識别模型;
  • 苜蓿病害識别:根據訓練得到的(de)苜蓿病害識别模型,基于上傳的(de)數碼照片在線識别給出相應病害類型及防治措施。
  • 樣本數據采集工具:提供樣本數據的(de)采集和(hé)編輯工具,可(kě)在已有樣本數據的(de)基礎上,采集編輯新樣本,增加識别訓練和(hé)識别精度。

 

 

 (2)各地(dì)級市農業信息化項目

       2019年(nián),公司承擔了山西、雲南等地(dì)級市的(de)農業信息化項目—實現地(dì)級市農業信息化平台與農業大數據中心及數據倉庫的(de)數據對接、數據共享、數據服務等功能,為(wèi)全市統一(yī)農業數據存儲、數據分析、數據交換标準、接口規範與應用提供支撐引擎,要求實現全市現代農業産業信息分析決策的(de)各個應用系統所采集的(de)農業數據彙總展現,針對不同應用權限用戶實現不同的(de)查詢功能,打通市各個業務部門之間及垂直業務部門之間數據壁壘,根據數據來源和(hé)類型,實現組合式批量錄入技術和(hé)多維度的(de)農業知識分類,實現各個業務系統數據交互共享。

       其中農業信息化項目中建設智慧植保功能模塊,是通過物聯網來準确監測農作物病蟲害發生動态、分析發展趨勢、形成數字化預警,開發AI診斷功能,提供病蟲害專家遠程診斷服務,結合農機設備自(zì)動噴藥防治,以提高(gāo)病蟲害防控能力。即将所有的(de)植保儀器設備整合在一(yī)起,再通過物聯網将設備監測到的(de)數據回傳至雲管理(lǐ)平台,并形成分析,最後通過專家制定防治方案并發送給農戶,農戶能第一(yī)時間做(zuò)好防控,大大提高(gāo)植保工作的(de)效率和(hé)準确率。

  • 病蟲害AI智能診斷功能

基于病蟲害數據庫,利用AI技術,開發智慧植保移動終端APP,利用相機功能能夠識别植物養分,診斷植物健康情況,分析出監測報告,并且推進有質量保證的(de)防治措施。

  • 專家遠程在線診斷功能

開發專家遠程在線診斷功能,利用攝像頭、圖片識别功能以及借助微信等及時通訊工具,為(wèi)農戶提供問題資料上傳以及及時通訊功能,為(wèi)遠程診斷提供技術支撐。

  • 飛(fēi)防植保服務功能

開發飛(fēi)防植保服務功能,連接飛(fēi)手與農戶。平台為(wèi)飛(fēi)手提供海量作業訂單、真實土地(dì)信息、無人機技術和(hé)維保支持。為(wèi)農戶找到專業、靠譜的(de)飛(fēi)防隊。農戶根據需求選擇飛(fēi)防服務相關項目。

  • 植保技術服務功能

開發植保技術服務功能,構建植保服務信息數據庫,實現用戶在平台查詢植保技術相關信息,在線咨詢植保轉件、查閱各種農産品植保相關技術及案例。

  • 病蟲害知識庫、專家庫

彙總物聯網采集數據、互聯網爬蟲以及已有的(de)存量數據,經過數據治理(lǐ),構建病蟲害知識庫、專家庫。

 

                                                                                    

病蟲害診斷-APP植被識别功能

 

病蟲害診斷WEB端植被識别功能

 

                                                                     

專家遠程在線診斷APP功能-設計圖

 

專家遠程在線診斷WEB功能

 

九、聯系我們

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