水稻是我（wǒ）国（guó）三大（dà）主（zhǔ）粮之一。水稻（dào）田（tián）的田（tián）间管（guǎn）理（lǐ）复杂、重复度高(诸如打药、锄草等)且工作极其繁重,给（gěi）从（cóng）业人员造成了极大的负担。苏州博田利用百度飞桨（jiǎng）(PaddlePaddle)的深度学习技术让拖拉机和农业（yè）机器人学会了（le）视觉导（dǎo）航,可以根据水稻秧（yāng）苗的种植情（qíng）况实时调整航向,避（bì）免压苗等（děng）情况出现,更好地保养和管理（lǐ）水稻秧苗。

这一改进,让“节省人力的同时大幅（fú）提高农（nóng）作物产量”的（de）梦想成为了现实。

“导航线自动（dòng）识别”让农机避免压（yā）苗（miáo）

由于水稻（dào）是按列种植的,列与列之间近似互（hù）为平行,因此,实现农机视觉自动导航的基础在于（yú）实时（shí）准（zhǔn）确地检（jiǎn）测出秧苗（miáo）列（liè）中心线。

虽（suī）然（rán）使用传（chuán）统算（suàn）法,水稻秧苗列间也（yě）基本能保持（chí）平行,但是不同（tóng）天气不同时段图（tú）像亮度的差异、水田（tián）里夹杂浮萍蓝藻等与（yǔ）秧苗特征相（xiàng）似的植物、偶发缺苗等干扰（rǎo）因（yīn）素还是对传统算法的鲁棒性形成了很（hěn）大（dà）的挑战（zhàn）,精准（zhǔn）度难以（yǐ）保证。

复杂的水田环境

为了解（jiě）决这（zhè）一（yī）难题,苏州博（bó）田技术（shù）人（rén）员综合分（fèn）析稻（dào）田（tián）图像（xiàng）特点（diǎn）,基于百度飞（fēi）桨深度学习平台研发了水田（tián）导（dǎo）航线（xiàn）自动检测系统。他们应（yīng）用飞桨图像分割（gē）开发套（tào）件PaddleSeg中的（de）ICNet模型（xíng）将秧（yāng）苗按列从背景中分割（gē）出来,并（bìng）以此为（wéi）基础实现了秧苗列中心线的精准提取,准确率能达（dá）到95%以上,处理（lǐ）每（měi）帧（zhēn）图像（xiàng）耗费的时间仅300ms左右(包括（kuò）ICNet网络的分（fèn）割预测（cè）时（shí）间和（hé）后（hòu）续导航（háng）线提取的时间（jiān）),完全满足农机作（zuò）业（yè）环境下的（de）速度（dù）要（yào）求。

自动检测系统配（pèi）上GPS,苏州博田农业（yè）机（jī）器人已经实现从（cóng）出库到入库（kù）全程自动导航的无（wú）人化作业,大大减少了人（rén）力物力的投（tóu）入,为农民的（de）耕作效率、健康等提供了保（bǎo）障（zhàng）。

为什（shí）么选PaddleSeg语义（yì）分（fèn）割库（kù）?

农机视觉（jiào）导航（háng）任务（wù）与自（zì）动驾（jià）驶有（yǒu）一定的相似性,都需要保证（zhèng）一定精度（dù）的情况下有高实时（shí）性,并且能够在嵌入式设备等移（yí）动（dòng）端部署。

飞桨PaddleSeg语（yǔ）义分割库的语（yǔ）义分（fèn）割网络之一ICNet,属于（yú）参（cān）数量小（xiǎo）的轻量级（jí）语义分割网络,为自（zì）动驾驶等需要低内存和（hé）高实时性的应用场景而设计,非常（cháng）适（shì）合农机视觉导航。与HRNet系列（liè）、DeepLab系列等预测精高的网络相比,ICNet在精度降低（dī）较少的情况下大（dà）幅度减少了预测时间和（hé）占用内（nèi）存,能够在像1024*2048像素这样高（gāo）分辨率的（de）图（tú）像（xiàng）上达到实时效（xiào）果。

利用PaddleSeg,苏州博田农业机器人已经拥有（yǒu）排除干扰（rǎo）精确地将秧苗从背（bèi）景中分割出来、提（tí）取外轮廓和（hé）原图特征点、进而（ér）准确提取到中间4~5列秧苗中（zhōng）心线的能（néng）力（lì）,为实现农机视觉导航打下了坚实（shí）的基础。

智能农业（yè）时代已来

百度飞桨与苏州博田的（de）合（hé）作,为（wéi）自动导航（háng）农（nóng）业机器人（rén）提供了精准（zhǔn）、高效、可（kě）靠的技术支持,让农机智（zhì）能化、农民职业（yè）化的伟（wěi）大愿景迈出了重要的一大步,为（wéi）我国（guó）精细农业（yè）的（de）推广起到了促进作用（yòng）。

此外（wài）,百度飞桨还将携手苏州博（bó）田（tián）,在温室环境（jìng）下果蔬采摘、智能巡检等设施农业机（jī）器人方面展开合作（zuò）。希望（wàng）未来可以让更多的农业从业（yè）者能实实（shí）在在地感受到智慧农业带来的（de）便利。