Исследователи создали прототип автоматизированной системы, которая находит дефекты на яблоках и отбраковывает их. Установка призвана помочь малым и средним хозяйствам, которые не могут позволить себе дорогое промышленное оборудование и сортируют урожай вручную.
Ключевая особенность системы – её экономичность. Одна промышленная камера контролирует сразу три параллельные конвейерные ленты с яблоками. Программное обеспечение на базе нейросети анализирует изображение, идентифицирует плоды с повреждениями, отслеживает их движение и подаёт команду на отбраковку. После этого качественные яблоки отправляются дальше на калибровку по размеру.
Алгоритм распознавания дефектов MOD-DETR показал точность 86,7%. Разработчики отмечают, что сфокусировались на балансе между точностью и вычислительной нагрузкой. Система уступает в скорости популярной модели YOLOv8s, но превосходит её в точности, при этом требуя вдвое меньше ресурсов, чем сопоставимые по качеству аналоги. Это позволяет ей работать в реальном времени на недорогом оборудовании.
Система отслеживания ASORT, которая сопоставляет данные с нескольких кадров, показала себя эффективнее распространённых решений, таких как ByteTrack и StrongSORT. В лабораторных условиях при оптимальных настройках она смогла отбраковать все дефектные яблоки, ошибочно отсортировав в брак менее 10% качественных плодов.
Однако испытания на реальной производственной линии выявили механические недостатки. При скорости конвейера 0,16 м/с система пропустила 15% бракованных яблок. Разработчики связывают это с недостаточной скоростью пневматического отбраковщика: он не успевал вернуться в исходное положение, когда плоды на ленте располагались слишком близко друг к другу.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Artificial Intelligence in Agriculture, подчёркивают, что прототип доказал работоспособность самой концепции. Несмотря на выявленные ограничения, он показал, что одна камера и облегчённые алгоритмы способны в реальном времени управлять сортировкой на нескольких линиях. В дальнейшем предстоят испытания с разными сортами яблок и скоростями конвейера.