采用系统化方法的智能农业：利用图像处理技术为家族企业实现高性价比的自动化

挑战：确保质量，降低成本

手工分拣土豆和洋葱既费时又费力。各种类型的损伤，例如生长裂缝、金针虫侵害、干腐和湿腐、畸形、机械损伤或绿色变色，只有付出相当大的努力才能可靠地识别出来。

Karevo的联合创始人兼总经理Benedikt Keßler（贝内迪克特·凯斯勒）强调：“Karevo DUO85 的研发旨在让直销商和家族企业也能轻松使用光学分选技术。这使得规模更小的企业也能拥抱数字化转型，并高效地实现流程自动化。该系统不仅能确保产品品质始终如一，还能减轻员工在分拣过程中的工作量。”

解决方案：基于人工智能的马铃薯和洋葱视觉技术

Karevo DUO85 实现了分拣过程的完全自动化。根据系统配置的不同，通常会使用两台至八台IDS uEye FA系列的GigE Vision相机。这些照片从各个角度捕捉了每一颗块茎，并呈现了其表面的完整360°视图。该系统对每颗土豆拍摄超过15张图像，并利用高性能计算机进行实时分析。

图像数据被传输至一款专门开发的软件程序，该程序利用人工智能评估尺寸、缺陷类型与严重程度、形状及其他质量参数等特征。该人工智能系统能够以像素级精度检测七种最常见的质量缺陷，准确率高达95%，同时还能评估这些缺陷的严重程度和尺寸。除了马铃薯外，DUO85还能分选黄洋葱和红洋葱，并具备可靠的外物检测功能：无论是土豆还是洋葱，都能彻底清除其中的石块和土块。

所使用的 AI 模型旨在确保在实际环境中稳定运行，并在必要时（例如作物严重受污或涉及特定品种的情况）可通过补充图像数据进一步优化。

基于这一分析，该系统控制着一套气动指式分拣系统——这是一种由压缩空气驱动的分流和分拣系统，其中可单独控制的指状执行器与图像处理系统同步，以精准且轻柔的方式将产品从传送带流中分流出来。这确保了受损的块茎或不符合规格的块茎能够被可靠地分离出来。

结果是：分拣结果稳定、人员需求减少，且处理能力稳定且持续，每小时可达5吨——这对各种规模的企业而言都具有明显的经济优势。

经济效益：从可控的投资开始

开发 DUO85 的一个关键目标是确保其入门门槛较低。该系统专为直销人员和家族企业设计，此前这些群体几乎无法接触到基于人工智能的图像处理和视觉技术。“凭借DUO85，我们让中小企业能够轻松开启数字化转型之旅，”凯斯勒表示。“我们的客户不仅能享受到始终如一的高品质产品、大幅减轻员工的工作负担以及更高效的流程，而且无需承担高昂的投资成本。”

盈利能力始终取决于各企业的具体运营结构。Karevo通常估计可节省一至两名（临时）员工，这在许多情况下意味着投资回收期约为两至三年。

该定价方案专为中小企业量身定制，旨在优化投资回报率并确保盈利能力。此外，该系统采用模块化设计，具备可扩展性，能够灵活适应不同规模的企业——这是确保长期投资安全性的重要因素。

IDS 的相机技术：性能稳定、功能强大且易于集成

Karevo 采用的 IDS uEye FA 系列 GigE Vision 相机搭载了 Pregius S 系列的 510 万像素 Sony IMX547 传感器。得益于全局快门和BSI（背照式）技术，即使在分拣和加工区域的复杂光照条件下，这些相机也能呈现出色的图像质量。这些相机采用坚固耐用的设计，具备IP69K防护等级、螺纹锁紧连接器以及宽广的工作温度范围，非常适合在恶劣的农业环境中使用。诸如相机内预处理等功能也能降低所需的计算能力。

IDS公司2D机器视觉产品经理Jürgen Hejna对此描述如下：“对于DUO85等应用而言，可靠性、坚固性和易于集成是关键因素，此外还有图像质量。uEye FA 相机正是具备这些功能，不仅能实现可靠的多机位协同工作，还能最大限度地降低集成和维护需求。”

借助 IDS peak 实现快速集成并确保未来兼容性

使用 IDS peak SDK 还能带来另一项经济效益。“借助 IDS peak，我们能够快速且可靠地将相机集成到我们的系统中。得益于优化的控制、参数设置和诊断功能，我们能够确保在农业应用中实现高图像质量和可靠的性能。与此同时，我们还能受益于长期的兼容性，并降低未来系统升级的开发成本，”贝内迪克特·凯斯勒解释道。

用户友好的界面让复杂的人工智能技术变得易于使用。参数可直观调整，不同分拣方案可轻松切换，只需轻点按钮即可生成详细报告。DUO85 可无缝集成到现有的分拣线中，也可作为独立的光学分拣系统运行，并可根据具体需求进行定制。