活动简介
IAE.智慧农业“种子工程”案例征集活动由北京新型智慧农业研究院联合行业十多家企事业单位共同发起，旨在挖掘一批具有技术先进性，示范效果突出、产业带动性强、可规模化应用的智慧农业典型项目与案例，树立智慧农业技术应用的品牌标杆，打造智慧农业行业发展的风向标，推动行业健康可持续发展。为更好的助力烟台智慧农业的发展与落地，根据烟台农业主导产业的发展特点及需求，应2021第二十一届烟台国际果蔬·食品博览会主办方的邀请，IAE.2021智慧农业“种子工程”（山东站）典型案例征集活动启动，目前活动正在火热进行中。入围案例将在10月29日在烟台举办的IAE.2021中国（烟台）智慧农业应用与创新发展论坛进行发布与展示。
案例名称
高通量田间植株表型平台
所属企业介绍
北京伟景智能科技有限公司（英文名“Vizum”）是一家专注研究平面和立体智能视觉技术的人工智能公司，是国家级高新技术企业，是芯片研发+产品研发+智能系统解决方案的提供商，可快速为客户提供在平面和立体智能视觉方向相关软硬件产品，致力于给每个机器人装上一双智能眼，让他像人一样去生活。
Vizum独立自主研发了“Natural Learning®”自然学习算法，并基于此算法体系开发了智能眼，极光眼，智光眼，RGBD等系列产品，在此基础上做解决方案的开发和集成，研发出：植株表型平台系列产品、输送机流量体积检测系统、钢筋计数系统、物流体积测量系统、Mark定位跟踪系统、立体视觉引导机械臂抓取系统等应用型产品，且已成功应用于工业自动化、制造业、物流业、农业、冶金等领域。
所属领域
智慧果园
案例内容
公司研发的植株表型平台系列产品为农业育种研究快速获取植株表型数据提供新的解决方案。植株表型平台产品根据用户使用场景分为室内单株和田间高通量两种，立体视觉系统采用线激光+双目视觉方案，支持多相机拼接，可实时获取植株点云数据，实现植株表型数据的智能获取和分析。植株表型平台系列产品可根据客户需求定制，为客户提供专业的服务。
1、高通量田间表型平台
伟景智能自主研发的“高通量田间表型平台”可在实际大田环境下24小时持续检测，通过后台设定检测时间和检测区域，每天可多次对检测区域进行扫描，可剔除低质量数据。平台以伟景智能立体视觉技术为核心，并集成了高光谱相机、RGBD相机、红外相机等多种传感器，用于获取农作物的生长情况。该平台通过伟景智能立体相机同时获取植株顶面和侧面的高清点云图像，再通过先进的图像检测算法获取叶面积、叶倾角、冠层等参数。相比国外产品使用激光雷达等技术获取植株点云图像，该平台可获取更高精度和通量的表型数据。在任何光照情况下，平台都能在不影响农作物本身生长的情况下，每天能对上万株农作物进行多次重复测量，为用户提供有价值的数据，方便了解植物在田间的生长情况。平台扫描范围和扫描速度可通过上位机灵活编程，各成像分析单元可独立工作或同时工作，根据用户数据分析需求通过软件设置。
伟景智能“高通量田间表型平台”与通过激光雷达获取点云数据的同类产品相比，在田间植株点云数据获取精度和速度优势明显。
1.1系统功能
★智能三维建模：各小区顶面、侧面点云数据拼接融合，所有小区点云数据拼接融合输出整个区域点云数据。
★植株表型分析：叶长、叶宽、叶倾角、叶片数（顶层）、植株颜色特征和光谱特征提取、叶面积指数分析，支持手动和自动测量。
★多数据融合分析：点云数据、高光谱数据、纹理数据融合分析，根据选取的点云数据可自动加载对应的高光谱数据和纹理数据，可进行查看和保存。
无人值守检测：设置系统检测范围和检测时间后，系统定时检测设备，自动传回检测数据。
1.2系统特点
专为田间的高通量植物表型测量设计的表型平台
可在任何环境条件下全天候测量，不受光线和天气影响
固定轨道式移动，运行平稳可靠，检测范围15x30m，可以根据客户场地尺寸定制
结合线激光3D相机、高光谱相机可进行小麦和水稻各种表型数据分析
每天可进行多次重复测量，可剔除（风吹、降雨等造成的）低质量数据的影响
不仅可测量单株植物，还可设计进行小区试验
采用5G网络数据传输，可远程控制数据采集和数据传输
2、单株表型平台
单株表型平台采用伟景智能行业领先的立体智能视觉技术，对单棵植株进行快速、高精度三维建模。建模过程无需通过标记点拼接，扫描过程实时自动拼接。平台自带表型分析软件，基于植株的三维模型，可便捷测量植株高度、直径、叶长、叶倾角、叶片数目等指标。平台硬件采用一体化设计，由两台高精度线激光立体相机和旋转载物台组成，测量植株高度范围20~2000mm，可根据植株高度灵活调节相机工作距离和倾斜角度，可根据点云精度需求灵活调节转台扫描速度。
2.1 系统特点
多相机融合：两台相机从不同角度同时扫描植株顶部和底部，保证对扫描区域的完整覆盖。
旋转式扫描：植株放置在载物台上后，360°旋转后即可完整对整个植株的完整扫描。
大景深成像：有效景深超过500mm，可对整体外径1000mm以上植株进行扫描。
自动拼接：实时输出被扫描区域的点云数据，扫描过程中自动完成点云数据的拼接。
低噪点：相机内部集成点云数据噪点过滤算法，可通过调节阈值过滤周周围干扰噪点。
环境适应性强：可有效抑制光线及阴影干扰，在室内外、昏暗环境下也能正常使用。
使用简便：视觉系统出厂前标定完成，安装后可直接进行扫描，无需用户再次现场标定。
2.2 系统功能
相机参数设置：设置相机曝光时间、扫描频率、兴趣区域（ROI）大小、检测门限等参数。
点云数据保存：点云数据根据用户设置可本地保存为.las、.txt、.pcd等格式。
点云数据预览：对于标准格式的点云数据可本地加载后预览，支持旋转、缩放等操作。
植株表型分析：对于加载的植株三维模型，可手动测量植株高度、直径、叶长、叶倾角等。
数据保存：对于表型分析数据可按照设置的数据格式保存为Excel表格。
SDK支持：提供二次开发SDK，支持用户二次开发。
推荐理由
随着全球人口的迅速增长，科学家们迫切需要改良育种技术以大幅度提高世界粮食产量需求，新兴育种技术在于农作物的遗传改良，这一过程可产生大量的表型性状。利用伟景的智光眼相机可采集大型农作物或植物群体的表型数据，并且不会对作物造成接触伤害。在智慧农业领域，伟景充分发挥自身“智能立体视觉”技术优势，在农产品智能采摘、农产品智能分拣、植株三维建模等方面具有成熟的解决方案，并将持续地推广应用，为农业生产减员增效，为打破国外技术垄断贡献一份力量。