Alapvetően változtatja meg a magvizsgálatokat az intelligens magfelismerő rendszer

2013.11.30. 15:59

Intelligens magfelismerő rendszert fejleszt a szombathelyi GreenTech Innováció Zrt. Az eredményekről pénteken délelőtt tartottak sajtótájékoztatót a Kámoni Arborétumban.


 
A talajban lévő gyommagok mennyisége és azok arányai alapján a szakemberek el tudják dönteni, hogy az egy-egy területre vetni kívánt növények közül az adott évben melyik illik bele leginkább a vetésforgóba. A magkészlet folyamatosan ott van a talajban, így az agronómusok, növényvédelmi szakmérnökök, de akár a gazdálkodók megvizsgálhatják az egyes területek gyommagösszetételét és -sűrűségét, az eredmények birtokában pedig a jelenlegieknél sokkal pontosabban megtervezhetik, hogy milyen védekezési eljárást kell alkalmazniuk a megfelelő eredményesség eléréséhez. Azt is meg tudják határozni, hogy elegendőek-e a mechanikai módszerek a gyömnövények visszaszorítására, vagy szükség van vegyszeres beavatkozásra is.

magfelismerő szoftver

 
Ez egy lehetséges alkalmazási területe annak az intelligens magfelismerő rendszernek, amelyet az 1994-ben – más néven – létrejött GreenTech Innováció Zrt. fejlesztett ki. Az iMAGKÉP –GOP–2009–1.1.1 jelű kutatási program 2010. július 1-jén kezdődött, összköltsége 396 millió forint (ebből 250 millió forint európai uniós forrás), s december 27-én zárul.
 
A kft. hét éve kezdett egyedi, speciális szoftver- és alkalmazásfejlesztésbe. Azóta neves kutatóintézetekkel, nagyvállalatokkal dolgozott együtt, munkái a turisztikai alkalmazásoktól a környezetvédelmi alkalmazásokig terjedtek.
 
Némi biológiai háttér: a magvak és termések alakja faji, illetve vélhetően fajtabélyeg, ezért van alapvető jelentősége a minél pontosabb meghatározásuknak, metrikus nyilvántartásuknak. Segítségükkel nyomon lehet követni a kultúrfajok elterjedését, ami a növények eredetére, származására, az egyes népek növénytermesztési kapcsolatainak kérdéseire is választ adhat.

magfelismerő szoftver

 
Magyarországon a világon egyedülálló módon már az 1940-es évek elején létezett a Magyar Királyi Magvizsgáló Állomás; maggyűjteményét jelenleg is féltve őrzik a múzeumok. Az állomás meggyűjtéssel és -határozással foglalkozott.
 
Csak az 1950-es években vetődött fel az önálló gyommeghatározó megalkotásának gondolata. Ebből következően 1966-ban megjelent Schermann Szilárd kétkötetes Magismeret című munkája. A kiadvány az akkori igényeket kielégítette azzal, hogy 1800 növényfaj magját mutatta be.
 
A következő hazai mérföldkő a Radics László szerkesztésében 1988-ban kiadott Gyommaghatározó, ami ugyan gyakorlatiasabb volt elődjénél, de mindössze 318 magot, magvas növényt, vagyis a Kárpár-medencében lévő fajok alig ötödét ismertette.
 
A maghatározók többsége itthon és külföldön egyaránt csak 120–250 kultúrnövény- és gyomnövényfaj magját mutatja be többé-kevésbé jól sikerült rajzokon, illetve fotókon. Egyebek mellett ezek miatt az okok miatt is indokolt volt, hogy készüljön egy, a korszerű informatikai lehetőségeket is kihasználó rendszer.
 
Kutatási programjában a Greenech Innováció Zrt. olyan intelligens magfelismerő rendszer kifejlesztését tervezte meg, amely a mintavételtől a feldolgozás egyes lépésein keresztül alapvetően segítené a magvizsgálatok minden fázisát. Egy-egy magnak 20–50 paraméterét is mérni lehet, s az intelligens magfelismerő rendszerrel a mérések gyorsak, pontosak és nagyon jól használhatók populációk vizsgálatánál. A számítógépes képelemző rendszer a magvak és termések digitális képi adatainak rögzítésén túl alkalmas azok intelligens osztályozására is. A vizsgálatok során képi információként jelentkező adatok numerikusan értékelhetővé válnak. Ekképp lehetőség nyílik a metrikus alapú faj és fajta meghatározására. Mivel a számítógép morfológiai és morfometriai paraméterek szerint csoportosít, lehetőség van arra, hogy a számítógép „megtanulja” a vizsgált objektum felismerését, így a felismerés részben „automatizálható”.
 
A projekt első lépéseként meghatározták az adatbázisban rögzítendő megtételeket. (A kiválasztott magok elsősorban a Kárpát-medence élővilágára jellemzőek.)
 
Második lépésben az egyes tételeket az e célra létrehozott laborokban rögzítették. A rögzítés képi, valamint más kapcsolódó numerikus és alfanumerikus adatokat is tartalmazott. A tételekről nagyfelbontású, látható tartományban érzékelő digitális kamerával készültek további mérésre is alkalmas digitális felvételek. Jelenleg 13+1 csoportban 1671 mintából áll a – bővíthető – adatbázis. Mind a felvételezéshez, mind a mérésekhez saját fejlesztésű szoftvert használtak.
 
A két utolsó lépés párhuzamosan valósul meg, s jelenleg is tart: egy olyan szoftver kifejlesztése, amely adatbázisban tartalmazza a rögzített tételek felismerés szempontjából leglényegesebb paramétereit, és elvégzi egy tetszőleges tétel felismerését is.
 
Az intelligens magfelismerő rendszer használata sokrétű. A cikkünk elején említett példán kívül segítségével a jelenleg még gyerekcipőben járó úgynevezett precíziós gazdálkodás is nagyobb teret kaphat. Az efféle gazdálkodás lényege, hogy a táblában előforduló gyomfoltok GPS-koordinátáit rögzítik, és a permetezőgép ezeken a részeken nagyobb lémennyiséget juttat ki, míg a többi részen csak annyit, amennyi elegendő a gyomszabályozás sikeréhez.
 
A rendszer innovatív jellege még azért kiemelkedő, mert az oktatásban is fontos szerepet kaphat. Jelenleg a magokkal és termésekkel kapcsolatos ismeretek csak kis százalékban szerepelnek a tananyagokban, de ha az intézmények jövőbe mutató tantárgyakat kívánnak oktatni, akkor remekül felhasználhatják a rendszerben rejlő lehetőségeket. Annál is inkább, mert nem csupán a mezőgazdasági kultúrákat, hanem a későbbiekben a gyümölcsös és a fás kultúrákat is a kutatási területbe lehet vonni. A fejlesztők szerint az intelligens magfelismerő rendszer az alapképzésben és a kutatók képzésében (PhD- és doktoranduszhallgatók számára egyaránt) kiválóan használható, és a szakemberek számára is ajánlják.

.