ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС СЕГМЕНТАЦИИ ПРЕПЯТСТВИЙ С АРХИТЕКТУРОЙ U-NET ДЛЯ АВТОНОМНОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ

Авторы

  • И.Г. Галиуллин Институт вычислительной математики и информационных технологий КФУ
  • Д.Е. Чикрин Институт вычислительной математики и информационных технологий КФУ
  • А.А. Егорчев Институт вычислительной математики и информационных технологий КФУ
  • Р. Ф. Сабиров Казанский Государственный Аграрный Университет image/svg+xml

Ключевые слова:

Машинно-тракторный агрегат, нейронная сеть, сегментация, распознавание препятствий, алгоритм, система технического зрения, автономный трактор, U-Net

Аннотация

Сельское хозяйство играет фундаментальную роль в обеспечении продовольственной
безопасности и удовлетворении потребностей населения в пищевых продуктах. Оптими-
зация производства сельскохозяйственных культур и повышение эффективности работы
являются неотъемлемыми задачами для современного сельского хозяйства. В связи с этим
все больше внимания уделяется разработке и применению автономных сельскохозяйствен-
ных технических систем, способных автоматизировать и оптимизировать различные
производственные процессы. Однако эффективность автономных систем ограничивается
недостаточным развитием систем обнаружения препятствий и алгоритмов принятия
решений. Когда машинно-тракторные агрегаты и другие самоходные машины сталкива-
ются с препятствиями на своем пути, точное и быстрое распознавание этих препятст-
вий играет решающую роль в принятии соответствующих решений для избежания ава-
рийных ситуаций. В данной статье представлен программно-аппаратный комплекс сег-
ментации препятствий с использованием архитектуры U-Net, разработанный с целью
преодоления данных ограничений в автономных сельскохозяйственных технических систе-
мах. Архитектура U-Net известна своей способностью к высокоточному распознаванию
объектов на изображениях, что делает ее привлекательным выбором для систем машин-
ного зрения в условиях сельского хозяйства. Представленный комплекс обладает высокой
производительностью и позволяет проводить сегментацию препятствий типа столб,
дерево и кустарниковая растительность в режиме реального времени во время движения
машинно-тракторных агрегатов по заданной траектории. Это обеспечивает точное при-
нятие решений и избежание аварийных ситуаций, что существенно повышает эффектив-
ность и безопасность работы автономных систем в условиях сельскохозяйственного про-
изводства. Проведенные испытания подтвердили эффективность и применимость разра-
ботанных решений в реальных сельскохозяйственных условиях. Представленный в статье
программно-аппаратный комплекс сегментации препятствий с архитектурой U-Net от-
крывает новые возможности для автономной сельскохозяйственной техники и способст-
вует повышению производительности и эффективности сельского хозяйства. Это важ-
ный шаг в развитии современных технологий сельского хозяйства и содействует примене-
нию автономных систем для улучшения сельскохозяйственного производства и повышения
продуктивности.

Библиографические ссылки

Загрузки

Опубликован

2023-08-14

Выпуск

Раздел

РАЗДЕЛ I. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ И ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ