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研发具有本地AI能力的多光谱相机「道创智能」想做智慧农业的大脑

归档日期:05-02       文本归类:多光谱图像      文章编辑:爱尚语录

  多光谱相机因为获得的数据维度丰富,在航天航空、能源矿产、海洋探索等领域早已被应用。近年来,随着无人机

  多光谱相机因为获得的数据维度丰富,在航天航空、能源矿产、海洋探索等领域早已被应用。近年来,随着无人机等技术的成熟与普及,多光谱相机也逐渐在农业等领域被应用。不过,当前小型化多光谱相机主要供应商多在国外,产品客单价多在4000美元以上,且多需将数据上传云端,但农田环境多无网络,使用中也会遇到种种不便,不仅国内农业产业需要符合国情的产品,国外的农民需要更佳解决方案。

  看中这样的市场需求,成旭然创办了道创智能,想做集成本地AI处理能力的低成本小型化多光谱相机,希望作为智慧农业的大脑和眼睛,在分选种子、田间环境实时监测、作物采后智能分选等环节,能够提升作业效率。目前应用于农业测绘场景的多光谱相机Demo已经完成,预计今年上半年将进行小批量试产。

  道创智能的多光谱相机与国际竞品相比,将会有性能和价格上的双重优势——性能上,道创智能的相机光谱通道可以达到5个,捕捉速率可以达到3fps;价格也会是MicaSense旗下的RedEdge系列产品的一半左右。之所以能做到低成本,一是因为团队位于深圳,有供应链方面的优势;二是因为团队此前有做相机、云台等产品的技术积累和量产经验,因此对于产品成本控制、提高良品率也有一定的优势。

  拆解小型多光谱相机,硬件一般由前置望远系统、分光装置、准直系统、成像系统等部分组成,其光学系统的设计是难点之一,同时需要保证成像的一致性,以确保产品的可靠性。一般非常依赖于光学方面的经验。

  与目前市面上的产品不同,道创智能在多光谱相机中增加了本地AI处理的能力,采用了具有嵌入式AI能力的芯片,这也需要团队具有很强的AI算法研发能力,及AI软硬件的调试能力。目前国内擅长Edge computing AI开发的人才还相对稀缺。

  针对智慧农业的应用场景,道创智能确定了三个落地方向,包括农业测绘、选种和选果,并计划针对这三个方向进行优化。由于市场还处于培育期,团队将与合作伙伴合作,开发基于多光谱相机的整套方案。硬件的销售和基于多光谱相机的不同场景的定制方案,或是公司未来主要的两个赢利点。

  在农业测绘方面,无人机借助多光谱相机拍摄农田信息,实时监测农间植被健康状态、病虫害情况,并生成农机作业轨迹和喷药喷水的定量处业图,从而实现精准化务农。 在选果方面,结合光谱传感器与分选机械技术,对采摘后的水果进行甜度、大小、重量等多维度分选,从而提高水果商品均一化程度。在选种方面,结合光谱传感与分选机械技术,算法模型可以分选死活种子,提高发芽率。

  目前,针对农业测绘的产品进度相对较快,已进入Demo阶段,预计今年上半年可以进入小批量试产。团队表示,在产品正式发布前,已经和国内超过20个测绘公司、植保公司、农学研究员进行早期合作洽谈,同时有美国2家渠道商洽谈销售合作; 此外,在选果方面,已与一家高端水果厂商达成合作。

  从市场预期来看,当前中国农业经营单位约203万个,数量较1997年增长4倍,且机械化程度不断加强,精准农业市场也将从2017 年的50.9亿美元达到2022年的95.3亿美元规模, 年均复合增长率约我13.3% 。同时,当前我国水果生产增速强劲,2017年约为2.9亿吨 ,其中鲜干水果以及坚果出口量达到347万吨,约52.1亿美元,同比增速6.7%。在种子环节,2016年我国种子市场总规模1230亿元,复合增速9.42%,是全球第二大种业市场。

  具体到多光谱的产品应用细分市场上,光谱分选水果技术近年来逐渐成熟,2023年预计全球市场份额28亿美金,复合增长率9.8%左右。不管是在选种还是选果方面,国外的产品单价都相对高昂,很难在中国打开市场,也给中国公司做高性价比产品提供了机会。

  道创智能团队是连续创业团队,核心成员来自香港科技大学,不少成员已经磨合近三年,且有丰富的硬件开发经验。CEO成旭然为香港科技大学机器人实验室 李泽湘导师学生,具有项目管理和硬件开发经验,2015年研发Vimble系列智能手机云台,30天内众筹150万港币,为2016年度香港地区Kickstarter众筹金额最高项目之一,系列产品后续出货超过30万台;2018年,带领团队完成开发Ricca运动相机,获得2018年度IF红点设计大奖;同年,设计打造了Footloose宠物机器人产品,Kickstarter众筹金额最终达130万美金。合伙人吕叶涛同样来自香港科技大学机器人实验室, 已在机器视觉和机器人学领域有5年开发经验。技术负责人曾璨程香港科技大学CS MPhil毕业,曾主导负责Vimble的研发,包括机器学习和视觉算法方面的开发。COO李奇思香港科技大学环球商业管理及经济学毕业,有三年帮助中国智能硬件公司出海美国市场的经验,其协助出海的智能硬件产品众筹总金额达1000万港币以上。

  多光谱相机自1983年被美国加州理工喷气推进实验室(JPL)研制成功后,已开始逐渐在医疗卫生、食品、土壤、矿藏、物质勘测等各个方面被应用。目前,比较成功的企业主要集中在美国、加拿大、德国等国家,尤其以美国为主。其中,在农业领域,光谱相机的知名品牌包括Sentera、MicaSense、Slantrange、Parrot等。

  其中,Sentera是一家主要做植保无人机的美国公司,曾于2016年获得850万美元融资,并于2018年获得1400万美元新一轮融资,旗下也有一系列多光谱相机产品。Slantrange成立于2013年,主营业务为多光谱传感器制造和农业图像分析,已累计融资851万美元。法国上市公司Parrot近年来开始从一家消费电子公司发展成为无人机解决方案提供商,已经推出多光谱相机Sequoia系列。

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