論文の概要: Segmentation and Tracking of Vegetable Plants by Exploiting Vegetable
Shape Feature for Precision Spray of Agricultural Robots
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.13518v2
- Date: Mon, 26 Jun 2023 12:24:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-27 10:16:24.490121
- Title: Segmentation and Tracking of Vegetable Plants by Exploiting Vegetable
Shape Feature for Precision Spray of Agricultural Robots
- Title（参考訳）: 農業ロボットの精密噴霧のための植物形状特徴を利用した植物植物のセグメンテーションと追跡
- Authors: Nan Hu and Daobilige Su and Shuo Wang and Xuechang Wang and Huiyu
Zhong and Zimeng Wang and Yongliang Qiao and Yu Tan
- Abstract要約: 複数の植物を識別・追跡する手法として,MOTS (Multiple Object Tracking and Tracking) を提案する。
提案手法は,カメラの視野から外れたオブジェクトを再識別し,提案したデータアソシエーション戦略を用いて再出現することができる。
レタス農場で試験されるが、ブロッコリーやカノーラなど他の類似野菜にも適用できる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.328453345461478
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: With the increasing deployment of agricultural robots, the traditional manual
spray of liquid fertilizer and pesticide is gradually being replaced by
agricultural robots. For robotic precision spray application in vegetable
farms, accurate plant phenotyping through instance segmentation and robust
plant tracking are of great importance and a prerequisite for the following
spray action. Regarding the robust tracking of vegetable plants, to solve the
challenging problem of associating vegetables with similar color and texture in
consecutive images, in this paper, a novel method of Multiple Object Tracking
and Segmentation (MOTS) is proposed for instance segmentation and tracking of
multiple vegetable plants. In our approach, contour and blob features are
extracted to describe unique feature of each individual vegetable, and
associate the same vegetables in different images. By assigning a unique ID for
each vegetable, it ensures the robot to spray each vegetable exactly once,
while traversing along the farm rows. Comprehensive experiments including
ablation studies are conducted, which prove its superior performance over two
State-Of-The-Art (SOTA) MOTS methods. Compared to the conventional MOTS
methods, the proposed method is able to re-identify objects which have gone out
of the camera field of view and re-appear again using the proposed data
association strategy, which is important to ensure each vegetable be sprayed
only once when the robot travels back and forth. Although the method is tested
on lettuce farm, it can be applied to other similar vegetables such as broccoli
and canola. Both code and the dataset of this paper is publicly released for
the benefit of the community: https://github.com/NanH5837/LettuceMOTS.
- Abstract（参考訳）: 農業用ロボットの普及に伴い、従来の手作業による肥料や農薬の散布は徐々に農業用ロボットに置き換えられている。
植物農場におけるロボットの精密噴霧適用においては, 事例区分による正確な植物表現の抽出とロバストな植物追跡が重要である。
本報告では, 野菜の密着性トラッキングに関して, 連続画像における類似の色やテクスチャと野菜を関連付けるという課題を解決するために, 複数植物のセグメンテーション・トラッキングにおいて, マルチプルオブジェクトトラッキング・セグメンテーション(MOTS)の新たな手法を提案する。
本手法では,各野菜の独特の特徴を表現し,同じ野菜を異なる画像で関連付けるため,輪郭とブロブの特徴を抽出する。
各野菜にユニークなidを割り当てることで、ロボットは農場の列に沿って横断しながら、各野菜を正確に1回だけスプレーできる。
アブレーション研究を含む包括的実験を行い、2つの最先端mots法よりも優れた性能を示す。
従来のmots法と比較して,提案手法では,カメラの視野から外れた物体を再識別し,ロボットが往復するときにのみ各野菜を噴霧させることが重要となるデータアソシエーション戦略を用いて再出現させることができる。
レタス農場で試験されているが、ブロッコリーやカノーラなどの他の類似野菜にも適用できる。
この論文のコードとデータセットは、コミュニティの利益のために公開されています。
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