运用生成式AI技术,为热带作物病虫害诊断提供智能化解决方案
海南省地处热带季风气候区,高温高湿环境导致热带作物病虫害种类繁多、传播迅速。传统人工识别方式存在明显的滞后性、主观性强、识别精度低等问题,远远无法满足当前规模化、精准化农业管理的实际需求。
为此,我们通过采集大量热带作物典型病害图像样本,结合先进的数据增强技术,构建高质量病害图像数据集。该数据集覆盖了多种作物在不同生长阶段、不同光照条件下的病害表现,为模型训练提供了坚实基础。
本系统在树莓派4B边缘侧部署EfficientNet-B4模型,完成热带作物叶片病害的本地推理与置信度评估,并与光储供电及土壤、环境传感数据联动,驱动电磁阀与水泵实现精准滴灌,提升复杂田间条件下的实时性与可执行性。
目前已覆盖槟榔、油棕、橄榄、椰子、芒果等多类热带作物病害识别,验证集病害分类准确率约93.39%,并与光储滴灌控制协同,为节水节药与稳产提供可靠支撑。
系统架构涵盖前端图像采集模块、云端数据中台与模型推理引擎三层结构,支持从图像输入到诊断结果的全流程自动化处理。用户通过移动端或网页上传作物叶片图像,系统自动完成预处理、特征提取、病害分类与置信度评估。
最终生成可视化诊断报告及防治建议,包括病害名称、严重程度、推荐药剂及施药时机等信息,极大提升农业管理效率,帮助农户实现精准防控、减药增效。
通过拍摄叶片照片,AI模型能够精准识别炭疽病、斑枯病等多种病虫害类型
生成详细的观察日记,描述病斑特征、边缘形态、中心颜色等专业信息
自动提取"轮纹"、"灰心"、"边缘隆起"等关键特征词,便于快速诊断
内置丰富的农事经验,提供病原学名、防治方法、喷药时机等专业知识
将诊断结果以JSON格式记录,每片叶子都有名有姓,便于日后翻查
让机器替人眼盯梢,让数据替经验说话,推动农业现代化转型
解决小样本学习难题,优化背景干扰
提升模型泛化能力与识别鲁棒性
服务基层农技人员,提供低门槛工具
实现便捷智能诊断,提升防控效率
采用采集-中台-推理三层架构
支持全流程自动化与模型动态更新
推动数字化转型,赋能热带农业发展
助力绿色高效生产,降低农药风险