Gli specialisti russi hanno creato un pacchetto software con un sistema di visione artificiale per controllare la qualità di frutta e verdura. Gli sviluppatori stanno già utilizzando l'invenzione per selezionare mandarini e mele a fini di ricerca. A differenza degli analoghi, il sistema monitora il feto lungo tutta la linea di selezione, consentendo di valutarne le condizioni da tutti gli angoli. Secondo gli esperti, l’uso dell’intelligenza artificiale rappresenta un importante passo avanti in tali tecnologie. Resta però la questione se sarà in grado di valutare la qualità dei prodotti con la stessa precisione con cui avviene attualmente utilizzando campioni.
Analisi dei frutti da tutte le angolazioni
Gli specialisti di Skoltech hanno sviluppato un pacchetto software per l'analisi della qualità di frutta e verdura basato sull'intelligenza artificiale. A differenza degli analoghi, il sistema è in grado di rilevare difetti sull’intera superficie di un oggetto e non solo sul lato che cade per primo nel campo visivo della fotocamera. Ciò è dovuto al fatto che l’intelligenza artificiale distingue ogni singolo frutto o verdura dagli altri e lo accompagna mentre si muove lungo la linea di smistamento. Durante questo processo, il feto cambia posizione e il computer vede le sue condizioni da diverse angolazioni. Utilizzando una lente multispettrale, lo sviluppo cattura i processi di decadimento prima che una persona possa notarli ad occhio nudo. Allo stesso tempo, il sistema non solo determina se il prodotto è stato danneggiato, ma può classificarlo: rifiutarlo o avviarlo al riciclo.
“Il nostro sistema è in grado di utilizzare una telecamera multispettrale per rilevare segni di marciume sui frutti prima che diventino visibili all’occhio umano. Funziona nella gamma del vicino infrarosso con una lunghezza d'onda di 900–950 nanometri. Se saranno disponibili attrezzature più sensibili, saremo in grado di farlo anche prima. Per riconoscere frutta e verdura utilizziamo l’intelligenza artificiale, che alleniamo utilizzando immagini, perché in realtà il video è una sequenza elevata di fotogrammi”, ha affermato Nikita Stasenko, ingegnere ricercatore junior presso il Centro progetti sulle tecnologie agricole di Skoltech.
Gli sviluppatori hanno già testato le capacità del sistema sulle mele e ora lo stanno adattando per lavorare con gli agrumi, in particolare con i mandarini. Si presume che il complesso conterrà diverse telecamere posizionate sopra la linea di smistamento e un computer. Allo stato attuale, il sistema elabora le immagini ad una velocità di 17 fotogrammi al secondo. Se c'è qualcosa che non va nel feto, l'intelligenza artificiale lo segnala al tecnologo che monitora il processo. Ora i creatori stanno addestrando l'intelligenza artificiale a valutare il grado di danno agli oggetti secondo le liste di controllo utilizzate per classificare frutta e verdura nelle basi. Ad esempio, i frutti ammuffiti vengono rifiutati e, se vengono rilevati solo i primi segni di marciume, vengono avviati al riciclaggio. "I nostri piani sono di presentare il primo campione del sistema, pronto per l'uso pratico, entro tre o quattro mesi", ha affermato Nikita Stasenko.
È richiesta un'elevata precisione della valutazione della qualità
Secondo Natalya Shishkina, capo del dipartimento di refrigerazione di frutta e verdura presso l'Istituto panrusso di ricerca scientifica per l'industria conserviera ed essiccazione delle verdure, le tecnologie per lo smistamento automatico dei prodotti a base di frutta sono molto necessarie all'industria, ma la loro implementazione è limitata dalla questione del finanziamento. In linea di principio, questo è interessante. L’industria ha bisogno di tali sistemi, ma abbiamo pochi soldi, quindi dobbiamo utilizzare metodi di controllo molto più semplici. Ma il futuro risiede nei metodi strumentali”, ha affermato Natalya Shishkina al quotidiano russo Izvestia.
I produttori russi di frutta e verdura stanno implementando attivamente sistemi di smistamento automatico di fabbricazione occidentale. La loro disponibilità a utilizzare gli sviluppi interni dipenderà dalla loro qualità, ha affermato Pavel Tyurin, capo tecnologo della società Plodovoye. "Siamo pronti a utilizzare l'attrezzatura russa se mostra un'elevata qualità del lavoro, è facile da mantenere, ha un prezzo accessibile ed è migliore in tutti i parametri rispetto ai suoi concorrenti", ha detto Pavel Tyurin al quotidiano russo Izvestia.
Lo sviluppo degli specialisti di Skoltech è estremamente rilevante nella fase attuale, ma solleva interrogativi su quanto accuratamente l'invenzione sarà in grado di determinare i segni di marciume di frutta e verdura senza il campionamento, che viene ancora utilizzato durante l'accettazione, afferma Regina Gurina, associata professore presso l'Istituto Agrario e Tecnologico dell'Università RUDN.
“Per creare un sistema software basato sull’intelligenza artificiale, è necessario studiare decine di migliaia di campioni di vari frutti e verdure, creare un database aggiornato e aggiornarlo costantemente. Alcuni frutti esotici hanno cominciato ad apparire sugli scaffali dei nostri negozi non molto tempo fa e continuano ad apparire, i fornitori cambiano. Ora il metodo viene utilizzato per condurre esperimenti per valutare la qualità di frutta e verdura dopo la raccolta, che consentiranno di creare un database e di elaborarli. Ma per ora si tratta di un sistema di prova”, ha detto Regina Gurina. Il vantaggio del complesso, rispetto alle soluzioni esistenti, è che i creatori stanno implementando attivamente l'intelligenza artificiale per valutare non solo l'aspetto, ma anche la capacità di osservare i processi all'interno di frutta e verdura senza penetrarvi, ha osservato lo specialista.