Vladan Filipović

mlađi istraživač

Pirinač azijskog porekla (Oryza sativa) je žitarica koja predstavlja neizostavan deo ishrane za više od polovine svetske populacije, i jedna je od najčešće konzumiranih žitarica u zemljama u razvoju, pogotovo u Aziji i Africi. Najveći udeo u proizvodnji pirinča imaju zemlje južne Azije, zahvaljujući odgovarajućim klimatskim uslovima. Kontinualno se razvijaju nove vrste pirinča, kako bi se unapredila prilagođenost vrste lokalnim uslovima, poboljšala nutritivna vrednost i postigao bolji ukus. Centri za zaštitu bilja vrše identifikaciju i autentifikaciju vrsta i vode evidenciju o više hiljada tradicionalnih i novih vrsta, sa ciljem održavanja kontrole nad kvalitetom pirinča.

Zasnivanje plantaža pirinča se može postići direktnom setvom ili transplantacijom iz rasadnika. Rasadnicima, kao i centrima za zaštitu vrsta, prevencija mešanja i kontaminacije vrsta je zadatak od visoke važnosti. Kontaminacija vrsta različitih osobina, otpornih na različite bolesti i uslove gajenja, može dovesti do pojave korova, podložnosti plantaže raznim vrstama bolesti i značajnog smanjenja prinosa.

Identifikacija vrsta se i u savremenim centrima vrši ručno, uz pomoć treniranih eksperata koji odluku donose na osnovu vizuelne inspekcije oblika, boje, teksture i sličnih osobina zrna. Ovakav metod identifikacije zrna je dugotrajan i nepouzdan jer inspektori zrna mogu biti subjektivni i podložni greškama pod uticajem umora, loših uslova osvetljenja i sličnih faktora.

Ovaj proces inspekcije zrna se može automatizovati i učiniti efikasnijim i pouzdanijim upotrebom savremenih tehnologija snimanja pomoću kamera visoke prostorne i spektralne rezolucije, uz pomoć robusnih algoritama kompjuterske vizije. Osobine zrna koje se odnose na oblik, teksturu i boju zrna mogu se dobiti pomoću RGB slika visoke rezolucije, a spektralna informacija, ključna u raspoznavanju finih razlika između naizgled identičnih vrsta, može se dobiti pomoću hiperspektralnih slika, sa velikim brojem kanala u VIS-NIR opsegu, od 385 nm do 1000 nm.

Istraživanje je rađeno nad bazom od 90 vrsta pirinča slikanih pomoću pomenuta dva moda slikanja. Analizirane su mogućnosti raspoznavanja velikog broja zrna na osnovu oblika, kao i potencijalna poboljšanja u cilju boljeg iskorišćenja informacije dostupne u hiperspektralnim slikama. Postignuti rezultati ukazuju na to da postoji prostor za značajna poboljšanja performansi kod savremenih pristupa klasifikaciji zrna i da tehnike bazirane na analizi RGB i hiperspektralnih slika pokazuju potencijal da postanu precizan i pouzdan standardni pristup za rešavanje ovog i sličnih problema u prehrambenoj industriji.