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觀賞魚及種苗蝦體之動態影像AI計量技術

資料來源:行政院農業委員會水產試驗所林志遠研究員、工研院微系統中心邱治凱研發副理

農委會「智慧農業」專案計畫以「智慧生產」與「數位服務」兩大面向為主軸,在「業界參與」項目經費下鼓勵農漁畜科技業者結合公部門與法人提出創新與實用之科技專案,冀藉由智慧化與科技化應用以提升農業整體生產效率與量能。本文分享近年由本所及工研院微系統中心共同協助水產科技公司進行相關影像AI計量技術應用之重要成果。魚蝦體之動態影像AI計量結構如圖1之示意圖。

魚蝦體之動態影像AI計算結構示意圖魚蝦體之動態影像AI計算結構示意圖

一、觀賞水族進出貨計數系統

全球觀賞魚零售市場預估每年約60億美元,台灣因產業規模小且分散,欠缺智慧化養殖契合市場脈動。國內外出貨週期極短(2~3天),在人力限制下僅以目視概算,無法精準盤點,缺乏科學量化評估,為避免數量短少造成商譽收損。現況多以過量出貨120%方式免除事後糾紛與賠償,造成成本增加、獲利降低。本案例在水產試驗所及工研院微系統中心共同輔導下,合作投入觀賞水族進出貨計數系統開發。成功應用人工智慧技術加速觀賞魚的進出貨盤點與體長資訊數位化。

觀賞魚動態影像AI計量技術結合一具演算模組和CCD之可攜式容器設計,內側邊緣具打光輔助,藉此取得品質較佳的影像,演算法導入魚隻特徵(如紋理、外型、色彩..等)辨識AI模型與區塊面積分離計算技術,可精準計數與取得體長資訊(圖2)。協助業者於每次進出貨水族品項可快速批次進行數位化數量與體型建檔。

導入本計畫成果後得以降低觀賞魚業者人工成本50%、透過計數準確率達95%@100隻,建立精準數位化資訊。系統可掌握供應商產能資訊,提供精確的銷售資訊給予客戶,進而建立優良信用服務。藉由數據分析及最佳化生產排程計畫,可高度契合市場需求,進而擴大台灣觀賞魚產業的輸出量能。

二、白蝦蝦苗育成放養盤點系統

水產品中蝦類乃為高單價水產品之一,全球養蝦產量每年突破500萬公噸,然而台灣養蝦業仍多為經驗傳承養殖,尤以蝦苗計數採人工杓次概算,誤差極大,造成放養控制不易,導致養殖面積使用率不佳或育成密度過高的問題。本案例由水產試驗所及工研院微系統中心共同協助白蝦養殖與加工包裝業者開發白蝦蝦苗育成放養盤點系統,結合蝦苗場進貨採買與養殖池放養過程,導入本系統可充分掌握放養數量。

觀賞水族數量與體長測試分析畫面觀賞水族數量與體長測試分析畫面

白蝦蝦苗育成放養盤點系統採上下兩半部分離式設計,基座內附有抽取式承盤以利快速精準的置入。分離設計乃便於將蝦苗置入待測承盤與測量後抽換,以避免蝦苗殘留亦便於控制承載水量。計數容器包含演算模組、CCD、LCD螢幕、投光等設計。整體以微型化輕便型為設計準則,便於攜帶至現場使用。演算法採景深差異法以萃取出蝦苗標的物,再經由動態特徵參數以計算當下影像的蝦苗數量(圖3)。

養殖蝦苗數量計數分析畫面養殖蝦苗數量計數分析畫面

本技術導入後可精準記錄每一批的進貨量,掌控進貨成本。本系統單次可辨識數量>1000隻,同時有效確保數量誤差<10%,以35公頃養殖場計算,每年降低進貨風險成本約120萬。經由精準量測蝦苗進貨數據,建立數位化資訊,亦可降低交易雙方對於產品品質(數量、大小)的認知落差,有效提高整體銷售利潤。

▲研發團隊:水產試驗所/工研院微系統中心

聯絡人:林志遠 研究員

電話:02-24622101#2503

E-mail:cylin@mail.tfrin.gov.tw

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