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#V編精選
AI助攻！機器視覺應#V編精選
機器視覺不僅可大幅提高生產效率和生產的自動化程度
在資訊整合上也遠高於一般人工檢視
機器視覺常見的主要功能，檢測、定位、測量、條碼讀取等案例
透過AI影像辨識技術來提高機器視覺的精準度
增加其應用的深度與廣度
發揮它視覺的力量帶來更多的效益
https://vmaker.tw/archives/53140
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台南古都融合 AI 科技，發展交通智慧化
作者 TechNews | 發布日期 2021 年 06 月 24 日 10:00 |
人工智慧（AI）一直是近年的熱門科技詞彙，根據「2021 台灣 AI 趨勢報告」，台灣有 84% 的受訪企業導入 AI 技術，以提高組織效率及創造營收為主要目標，在製造、行銷與客服等領域中獲得深入地應用。
AI 深度學習效果事半功倍
綠捷能智控股份有限公司（HIPOWER）長期致力於AI影像偵測辨識演算法的開發，過去應用領域也多於車牌辨識、車輛追蹤相關。2020 年參與臺南市政府合作 AI 城市巡檢先導應用試驗計畫，在臺南市政府智慧發展中心及交通局的協助之下，以臺南市東區東門路與自由路口、中西區府前路與南門路口為試驗場域，試驗情境則是配合臺南市政府的基礎設施下，在未對現有攝影系統架構有任何調整的情況，利用路口現地攝影鏡頭搜集影像數據，最終所使用影像解析度為 640×480，採用 YOLO 類神經演算法進行物件深度學習，並加入深度物件定位追蹤演算法。
在試驗的計畫裡，YOLO 模型主要應用在多類別與多場景的物件辨識上，所以會設計較多的卷積層，而每一種會再進行多次的卷積運算，造成模型本身較大，考量這次計畫中所需辨識的物件類型與場景相對單純的情況下，過多的卷積層及運算對提升準確率沒有明顯地影響，並且會造成模型訓練效能不佳，因此利用剪枝技術減少卷積層數與運算次數，來提升模型的訓練效能。同時在影像數據上進行優化的前置處理，提升整體影像亮度達一致程度，降低亮度不均及部分雜訊的干擾，如此對後續物件辨識及定位追蹤準確率將有所幫助。因此在本案中僅利用約 5,000 張的物件圖快速片建立辨識模型及完成調校參數，成功開發出路口行人偵測、車種（機車、小型車、大型車）辨識、各向車流及其轉向偵測辨識的解決方案。經過最終的驗證測試，在不同天色的情況下，整體車流偵測辨識準確率可達 95%，車流轉向比分析及車種辨識準確率則有 90% 以上，而人流亦有 90% 以上的辨識準確率。
原有設備升級，效益最大化
此方案除可以有效減輕交通單位的人力負擔外，也能為交通智慧化提供充足有效的即時基礎數據，並且因為使用地方政府路口現有攝影系統，未來在複製擴散上也可以用相對較低成本的方式來進行，試驗單位不需要為了導入AI技術而將現有攝影機升級。未來將可以此解決方案為基礎，建構路口動態資訊即時回饋，協助路口及行人號誌燈秒數優化，以提升整體交通運行的順暢度。
在完成上述臺南市政府試驗計畫後，2021 年第一季也順利將此方案的核心技術衍生應用到隧道事件偵測系統 IIDs 及在道路壅堵偵測系統 QLD 中，用以偵測追蹤隧道逆行車輛、隧道路邊停等、壅堵車流(種)偵測及佔有率計算等情形。在新一代行動通訊日漸普及的情況下，未來將會有更多以 AI 影像辨識技術為基礎的衍生性應用產生，推進智慧化應用的演進。
由此可見，影像辨識技術所衍生的應用豐富性，對於地方政府推動城市智慧化的過程中，將能以最低成本的方式來發揮既有影像系統的最大效益。
公私協力成為 AI 應用夥伴
目前市場上 AI 影像辨識分析應用開發上，多半採用開放式模型來進行演算法的開發，而實務環境條件複雜多變，為能達到商品化對穩定性的要求，通常需要搭配自主開發的演算法，以強化模型偵測及辨識的能力，同時更需要實際場域建置的經驗、高品質數據的採樣及訓練參數組的建構，來對模型進行分析與調校，如此才能成為成熟且穩定的應用系統架構。
臺南是一個持續進化的科技古都，市府非常積極在導入創新科技應用，也因此保持開放態度在智慧化應用推動上，有系統地啟動在地方政府間相當少見的應用試驗計畫，在提供題目、條件限制及實際場域的情況下，邀請產業界進行解決方案開發與技術驗證，並希望業者能持續投入資源進行商品化，協助地方政府智慧化應用能夠水平擴散及垂直深化，這是一個成功案例，將對公部門與民間合作推動智慧化應用有正向的影響。
附圖：▲ 模型建立作業流程
▲ VDS 系統辨識畫面
▲ 以 AI 影像辨識為基礎的衍生應用
▲ 辨識分析結果畫面呈現
資料來源：https://technews.tw/2021/06/24/tainans-ancient-capital-integrates-ai-technology-to-develop-intelligent-transportation/?fbclid=IwAR1OJBuRIm3IbznQ-YcDuJo4r7xaKjlCyMpxS7oiiFP4Xogl7YXTMaAKRpM
日本智慧農業大步走 加速擴張帶動成本降低
農傳媒 20210529
內容提供／《農政與農情》 文／行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所 陳彥佑、李春燕、陳思昀、行政院農業委員會臺南區農業改良場 張淳淳、工業技術研究院產業服務中心 林意潔
近年因資訊快速且多方突破發展，使其他可應用之領域及軟硬體同步帶動變化，除在網頁設計優化、開放資料多元應用、IoT、ICT、資料分析工具便利化及資料視覺化發展外，乃至高端如大數據、AI應用，也頻受矚目，本文將分享2019年日本農業Week活動資訊與及後續的發展方向觀點。
日本東京農業Week
2019年10月，農委會及工研院單位同仁於強烈颱風哈吉貝影響東日本時，自費前往日本東京農業Week參訪並收集資訊。這次展覽結合日本原有的國際農業資材展、國際次世代農業展、國際6次產業化展及國際畜產資材展，於千葉縣幕張展場合併為單一農業展 ，規模龐大，超過600家日本及各國廠商，3天展期近4萬人次登記參訪，展場中另有登記參觀的工具展和園藝展，三大展覽幅員非常廣闊，並結合不同農業發展方向，吸引各國的農資、機械開發公司、農企業、政府單位、研究單位等相關人員參觀，龐大的資訊量，如要仔細體驗及參與，勢必耗時一天半以上。
農業資訊的進階應用，目前可說是「百花爭艷」狀態，功能近似產品不斷推出並相互競爭，如各類無人機、辨識系統、管理軟體、機械外骨骼、管理連動應用平台等，各有特色，本展覽不僅止於展示農業相關資訊外，亦有各種農業資材的應用、新型態資材及栽培設施、農產品及農產加工器具、農具等展出，以「農業展」而言，可說非常完備，也明示了農業各領域將走向相互融合的方向。
接下來，筆者將就「無人載具、軟體、機械外骨骼、資材與技術」等主題，與各位讀者分享本次見聞。
無人載具
無人機為近年熱門發展的器械，包含水、陸、空形式及自動採收機等其他功能性的無人機械等，依需求而有不同的機型和設計，甚至有異業結合開發，如汽車企業結合飛行用藥無人機的共同開發，成為更便利作業的用藥組合，無人機發展方向為公分級精準定位及便利的自動作業，搭配遠端作業器具和軟體，可實現遠端作業、減少勞力及增進田間作業安全，達成精準農業及安全農業的目標，並減少農業缺工的問題。
軟體
2019年日本農業展展出的農業軟體，大多具整合及記錄性質，性質相似的軟體數量眾多，部分並搭配感測器械共同推出的軟體，如設施栽培內監測環境及疾病預測的軟體。另外，結合UAV多光譜拍攝做作物肥份影像解析的軟體，再以UAV定點調整施肥量；紀錄田間從業人員的工作與休息時間、體溫等紀錄和提醒的監測軟體；農產品行銷部分，不少廠商提供B2B 及 B2C類型的「農產品銷售管理系統」，提供生產者和消費者進行互動和販售；生產部分則提供生產者付費的管理解決方案(或稱營農指導員)，內容類似國內植物醫生及農業張老師等，針對委託者進行客製化的栽培管理服務，提供者主要為日本國內廠商。展場另有攤位進行日本各地農產品、農藥施用講習、農產公司產品推廣。
機械外骨骼
機械外骨骼（又稱肌甲裝、動力服、Powered suit），主要以外骨骼模樣進行依使用需求設計，為著裝後可提升特定功能的裝備，在農業領域常見為提升搬運重物效率、避免重複動作造成職業傷害的外骨骼，對於務農人口老齡化及新農民的身體保護都有絕大幫助。而本次日本農業展令人印象最深刻的為著裝簡易化、輕量化的類型，甚至輕如一般大衣，且穿戴方式接近衣服的形式，展出國家為尼德蘭，筆者親自著裝試用後，明顯感覺提升搬運重量效果及作業時保護腰部的功能。未來外骨骼也將可結合或協同其他器械協同進行複雜作業，因應國內日益老化之農業從業人員及雇傭勞力減少部份，具有廣大的發展潛力與商機。
資材及技術
各式農業資材與技術亦是本次亮點，在栽培設備方面，有各種育苗材料、家庭用耕栽培裝置、高效能燈具、有機肥與土壤微生物商品、栽培介質，以及溫室建材組裝展示、植物工廠VR參訪、授粉資材等。防治資材方面，品項同樣繁多，除各類噴頭、農藥製劑及無人機用製劑外，在其他防治資材方面也具備高度多樣性，如生物防治罐、蟎類陷阱、安全可溶農藥包裝、費洛蒙產品、燻蒸器具、各色光波誘蟲、忌避燈、有害動物聲光忌避設備，及施藥專用口罩等。在採收及包裝的資材部分，則有透氣長貯包裝及包材等。上述資材多為跨領域合作開發，顯示農業研究相關人員可多與其他領域確切進行交流討論、研究協作，共創解決農業問題技術。
商業化生物防治天敵製劑罐。
農業科技因資訊技術的發展，有爆發性的成長，許多內容都逐漸貼合Global G.A.P及作業標準化、自動化、安全性提升的需求，從參訪各專案及產品項目來看，無論直接引進或進行跨領域開發合作，就「目的」、「經費」及「合作」、「商業模式」，皆須在不同領域的多方完整溝通理解後有明確同步，否則將易陷入單方利用；或因領域差異而限縮成果，浪費經費、時間，且無法解決問題或強化開發，因此未來農業資訊跨領域、組織合作時，必須更精實及對目標有共識。
2020年的日本農業展及日本農業發展政策，重點之一為智慧農業的成本降低及普及化（如搭配日本的準天頂衛星的精準定位，減少定位儀器成本），配合日本農林水產省針對智慧農業公告的政策「スマート農業推進総合パッケージ」（Smart Agricultural Promotion Comprehensive Package），並在資料格式規格化後與其中的WAGRI平台資訊連動（2020年開始公開OPEN API的服務），且於日本全國148個地區執行智慧農業實地作業示範推廣，無論從政策資料或展覽內容，均顯示智慧農業不僅只是單一的農業發展區塊，而是上述各類展出區塊內容的各項統整，也宣示了日本的智慧農業逐步走向橫向連結及加速擴張的階段。2021年開始日本農業展的其中一個展區「次世代農業EXPO」也將改名為「スマート農業EXPO」（智慧農業），可以想見智慧農業發展的比重越來越多。
本次除參觀展覽外，筆者亦前往大學拜訪開發茄科IPM技術的教授（前農研機構研究員），教授於對談中提到日本推廣IPM時，也遭遇農民傾向選擇簡單便利的害物防治方式（如單純使用農藥），使IPM即便效果卓越，但因操作相對複雜，降低農民採用意願，因此對於新科技或現有技術的推出，如能具備便利且直覺模式，將有機會提升利用率。
因應COVID-19疫情影響、氣候變遷及人力缺乏情形下，智慧農業企業加速選汰，筆者數年來參訪農業展及持續關注智慧農業演變，雖農業資訊更迭速度，不若科技業以「季」為計，也可略以「年」計變化，建議有興趣的讀者，可規劃每年或隔年參訪相關展覽，即可看見發展的趨勢及進度。待疫情趨緩後，無論公費申請或自費前往，日本農業展都非常值得前往參訪及收集各類資訊，或接洽引進適用國內的技術、資材，將有助持續強化國內農業競爭力及研究能力。
附圖：日本農業展於2019年開始將多個展覽一併展出。
東京農業展展場情形。
自動採收機器人示範採收蘆筍。
汽車企業與無人機公司的合作開發無人機用藥組合。
軟體應用種類多元（左至右為UAV應用、影像辨識、作物販售）。
月租型農業栽培管理軟體。
機械外骨骼輔具。
韓國企業的梨果類授粉用花粉噴射機（搭配噴藥車）。
農藥資材展示，提升安全性的可溶性農藥定量包裝（類似洗衣球）。
施用農藥使用口罩。
資料來源：https://www.agriharvest.tw/archives/59516
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