曾經(jīng)的農(nóng)業(yè)耕作是怎樣的？——“面朝黃土背朝天”，耕、種、管、收，農(nóng)民事必躬親；

現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)耕作是怎樣的？——農(nóng)機(jī)“一條龍服務(wù)”，農(nóng)民坐在拖拉機(jī)駕駛室里，聽著歌農(nóng)活就干完了。

人工智能、大數(shù)據(jù)、遙感等技術(shù)的融合發(fā)展，讓智能農(nóng)機(jī)特別是無人駕駛農(nóng)機(jī)“勞作”的背影成為大田耕作里常見的風(fēng)景。智能農(nóng)機(jī)給農(nóng)民帶來極大便利，但要真正實(shí)現(xiàn)高效的落地應(yīng)用，繞不開厘米級作業(yè)精度這個(gè)難題。

國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心工程師王昊，想到了向AI取經(jīng)——利用百度飛槳構(gòu)建農(nóng)田環(huán)境識別分割模型，實(shí)現(xiàn)了高精度農(nóng)田環(huán)境感知并應(yīng)用于相關(guān)系統(tǒng)中，提升了農(nóng)機(jī)的智能化程度，也為全國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域智能化發(fā)展起到了良好的示范效應(yīng)。這一案例也登上了2022百度世界大會(huì)，成為飛槳賦能各行各業(yè)的典型代表。

怎樣讓無人駕駛農(nóng)機(jī)擁有更聰明的“大腦”和“眼睛”？

大田農(nóng)業(yè)中，種子撒入農(nóng)田后，耕、種、管、收等重要環(huán)節(jié)都可以交由農(nóng)機(jī)完成。智能化作業(yè)前，農(nóng)機(jī)需要對農(nóng)田環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)的識別分割，規(guī)劃最合適耕種的地方；作業(yè)過程中，智能農(nóng)機(jī)需要“認(rèn)識”作物，幫助農(nóng)民進(jìn)行作物估產(chǎn)、分析區(qū)域長勢，生成作業(yè)處方，指導(dǎo)農(nóng)機(jī)自主作業(yè)。

要確保智能農(nóng)機(jī)走對路、做對事，不論是作業(yè)前的路徑規(guī)劃，還是作業(yè)中對農(nóng)田的障礙物感知，都要需要達(dá)到厘米級標(biāo)準(zhǔn)。有長期研究經(jīng)驗(yàn)的王昊深知，難點(diǎn)在于農(nóng)田與工業(yè)生產(chǎn)中標(biāo)準(zhǔn)化、封閉的環(huán)境完全不同，天氣的實(shí)時(shí)變化、農(nóng)田里的暗溝、地下灌溉管道、雜草干擾等因素帶來許多困難。王昊和同事嘗試過很多技術(shù)方法，但這些問題始終“卡著脖子”、無法實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)全程無人駕駛。

偶然的一個(gè)機(jī)會(huì)，王昊收到了百度AICA首席AI架構(gòu)師培養(yǎng)計(jì)劃的報(bào)名邀請。AICA不僅有深度學(xué)習(xí)技術(shù)的教授與討論，還有資深專家基于飛槳對產(chǎn)業(yè)場景實(shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)，或許長期牽絆自己問題能實(shí)現(xiàn)突破。王昊仔細(xì)梳理了自己的研究成果和疑問，將“交互式農(nóng)田圖像感知方法”作為課題，進(jìn)入AICA培訓(xùn)探索學(xué)習(xí)。

飛槳助力難題破桎梏，大田耕種不再費(fèi)時(shí)費(fèi)力

在AICA課程培訓(xùn)中，王昊接觸到了百度飛槳產(chǎn)業(yè)級深度學(xué)習(xí)開源開放平臺，并了解到了飛槳PaddleSeg開發(fā)套件，便捷的數(shù)據(jù)標(biāo)注和驚艷的效果讓他有了全新靈感，快速地進(jìn)行了上手實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化。

除了技術(shù)方法，王昊在模型選擇上也通過和培訓(xùn)老師、同學(xué)的討論有了明晰的思路，從農(nóng)田地塊識別的二分類，進(jìn)化為作物與土壤、田埂與道路等更細(xì)化的多種分類。

最終，王昊利用飛槳克服了各種技術(shù)難題，開發(fā)并實(shí)現(xiàn)了農(nóng)田環(huán)境識別分割的相關(guān)模型，并成功應(yīng)用于基于北斗的農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。有了飛槳技術(shù)的這套系統(tǒng)，即使在形狀不規(guī)則、環(huán)境復(fù)雜的農(nóng)田地塊里，也能快速方便地獲取高精度農(nóng)田場景模型，保障無人駕駛拖拉機(jī)等智能農(nóng)機(jī)按照預(yù)定的軌跡精準(zhǔn)地進(jìn)行作業(yè)，大大提升了農(nóng)機(jī)的智能化程度。新農(nóng)民和智能農(nóng)機(jī)輕松協(xié)作，保證產(chǎn)量的同時(shí)不操心、不費(fèi)力。

農(nóng)業(yè)發(fā)展事關(guān)社稷民生，影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國家安全。《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》也指出，要研發(fā)智能化農(nóng)業(yè)裝備、農(nóng)機(jī)田間作業(yè)自主系統(tǒng)。在AI的賦能之下，國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心在提升農(nóng)機(jī)智能化方面的實(shí)踐，不僅響應(yīng)了國家政策，也能輻射全國農(nóng)業(yè)部門及農(nóng)耕用地。智慧農(nóng)業(yè)的未來圖景里，將會(huì)有更多AI閃耀的光點(diǎn)。

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