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Sistema faz contagem automática de plantas na lavoura por imagens de drones

Sistema substitui inspeções visuais, que são demoradas e onerosas e não fazem varredura completa

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Joana Silva

Uma rede colaborativa com professores e pesquisadores de instituições públicas e privadas, nacionais e internacionais, desenvolveu uma solução pioneira no País, que detecta e conta plantas ao mesmo tempo que identifica linhas de plantio em imagens obtidas com drones. A tarefa é executada graças a uma combinação de técnicas avançadas de visão computacional e aprendizagem profunda (deep learning), capaz de tomar decisões por conta própria. Isso reduz custos e incertezas, facilita a gestão sustentável da lavoura e alavanca o agro 4.0.

Em experimentos com cultivo de milho e citros nas regiões Centro-Oeste e Sudeste, o método alcançou alto índice de acerto no monitoramento de sistemas agrícolas, além de demonstrar versatilidade e permitir a redução da dependência de inspeções visuais, que são demoradas, trabalhosas e tendenciosas. Outra vantagem em relação aos métodos tradicionais é que a solução proposta permite uma varredura completa do talhão ou da área plantada.

O mapeamento preciso das áreas de cultivo é um pré-requisito importante para auxiliar o gerenciamento do campo e a previsão de produção na chamada agricultura de precisão. Isso porque as culturas são sensíveis aos padrões de plantio e têm uma capacidade limitada para compensar áreas ausentes em uma linha, o que impacta negativamente o rendimento por unidade de área de solo durante a época de colheita.

Identificar as linhas de plantio pode ajudar os produtores a corrigir problemas ocorridos durante o cultivo de mudas, informação essencial na tomada de decisões. Por isso, imagens ópticas com sensores embarcados em veículos aéreos não tripulados (Vants) são um meio de baixo custo comumente usado para capturar cenas, cobrindo áreas cultivadas.

Versatilidade e precisão

O estudo envolveu pesquisadores da Universidade Federal do Mato Grosso do Sul (UFMS), Universidade do Oeste Paulista (Unoeste), Universidade do Estado de Santa Catarina (Udesc), Universidade de Waterloo, no Canadá, e da Embrapa Instrumentação (SP). A proposta do grupo foi desenvolver um método de aprendizado profundo baseado em uma rede neural convolucional (do inglês, Convolutional Neural Network – CNN) para contar e detectar simultaneamente plantas e linhas de plantio com imagens obtidas por sensores embarcados em Vants.

Apoiada pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), a pesquisa é um dos resultados do projeto sobre tecnologias com potenciais disruptivos para automação e agricultura de precisão, liderado pelo pesquisador da Embrapa Lúcio André de Castro Jorge, especialista em processamento de imagens captadas por diversos tipos de drones.

A pesquisa

O estudo foi conduzido com plantas de milho, em estádio inicial, mas com alta densidade, em área experimental da Fazenda Escola da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, com aproximadamente 7.435 m². A pesquisa cobriu um total de 33.360 pés de milho em 224 fileiras de plantas.

O método alcançou alto desempenho para contagem, errando aproximadamente seis plantas por imagem, cada uma com mais de 100 plantas, e desempenho similar na localização e extração de linhas de plantio. Em citros, o método foi igualmente superior a outras redes neurais previamente desenvolvidas em outros estudos, errando entre uma e duas árvores por imagem.

Em campos de milho, as áreas com falhas podem ser preenchidas por plantas dessa mesma cultura, caso detectadas a tempo de se realizar a intervenção na mesma safra. Essa condição ocorre em diferentes culturas, como cana-de-açúcar, soja, tomate, entre outras, com características semelhantes. De olho nessa lacuna, os pesquisadores focaram em uma solução que pudesse ser replicada em outras culturas, não restrita somente aos campos de milho e citros.

Outra contribuição importante do método é a detecção de culturas plantadas em alta densidade, ou adensadas com espaçamento reduzido. As plantas nas imagens da área experimental foram identificadas por meio de fotointerpretação. O professor da Unioeste Lucas Prado Osco, supervisionado pelo pesquisador José Marcato Junior durante o seu pós-doutorado na UFMS, explica que esses dados foram inseridos na rede neural como exemplo para a aprendizagem.

“Assim, o método aprende por meio desses exemplos. Ocorre que as plantas se encontram muito próximas umas das outras, e isso pode ser um fator problemático para métodos convencionais de deep learning. Esse método utiliza uma abordagem cuja a probabilidade de cada pixel ser uma planta é real e, a partir de um refinamento inteligente, consegue definir o pixel central e detectar a posição da planta na imagem”, detalha Osco, que é bolsista na Embrapa Instrumentação no projeto sobre tecnologias disruptivas.

Segundo o Castro Jorge, nenhum dos estudos implementou uma detecção de linha de plantio em seus métodos com rede neural convolucional, outro diferencial da abordagem atual. “Embora muitas redes profundas de detecção de objetos possam ser usadas para detectar plantas e linhas de plantio, elas exigem várias etapas de processamento de imagem com técnicas convencionais extremamente custosas e modificações para executar ambas as tarefas em conjunto”, compara o pesquisador.

A abordagem proposta usa uma arquitetura de duas ramificações, um modelo que permite a troca de informações entre os ramos da rede. “Dessa maneira, a detecção de linhas pela rede é beneficiada com aprendizagem da detecção de plantas, e vice-versa, uma vez que ela entende que não haverá plantas fora das linhas, e uma linha não poderá ser formada sem que existam plantas. Isso também contribui para reduzir a detecção de plantas daninhas, embora estudos futuros ainda sejam necessários para avaliar essa condição com maior clareza”, relata Castro Jorge.

O pesquisador lembra que as evoluções nas tecnologias de sensoriamento remoto e métodos de visão computacional sofreram um avanço disruptivo com as redes convolucionais e estão melhorando significativamente o mapeamento de sistemas agrícolas. “Essa integração está beneficiando a agricultura de precisão em diversas aplicações, como controle de ambiente, caracterização fenológica, avaliação nutricional, previsão de rendimento, análise temporal, além da gestão da lavoura, entre outros benefícios”, avalia.

Diante da estimativa da Organização das Nações Unidas para a Agricultura e Alimentação (FAO), de que para atender a demanda por alimentos em 2050 a produção agrícola terá de crescer mais de 60%, com participação de 41% só do Brasil, é esperado que os produtores rurais aumentem a produtividade no campo.

“No entanto, esse aumento deve vir de avanços tecnológicos e otimização das áreas de produção, em vez de sua expansão. Uma estimativa precisa das plantas em campos de cultivo é importante para prever a quantidade de rendimento enquanto monitora o seu crescimento”, diz o professor da Faculdade de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo e Geografia da UFMS José Marcato Junior.

Para o professor, a detecção de plantas e linhas de plantas consiste em uma métrica importante na avaliação de campos agrícolas, porque o número de plantas auxilia agricultores e técnicos rurais a estimar a produtividade no fim do ciclo da cultura.

“Esse tipo de avaliação, quando realizada nas fases iniciais do plantio, é importante para a tomada de decisão rápida. Para o milho e outras culturas, a janela de decisão é breve e uma detecção rápida pode ajudar a mitigar ou prevenir problemas com a produção. Essas práticas devem melhorar as aplicações da agricultura de precisão, resultando no manejo sustentável do sistema agrícola”, acrescenta.

Baixo custo como diferencial

Uma versão preliminar do método foi aplicada pela primeira vez para contar árvores cítricas, e obteve uma precisão de aproximadamente 97% de acertos. Tanto em citros quanto em milho, o grupo usou imagens de um campo cultivado, captadas por câmera com sensores RGB embarcada em drones para compor o conjunto de dados. O sistema RGB – um sistema de cores aditivas em que o vermelho, o verde e o azul são combinados – por ser uma solução de baixo custo, é instalado na maioria dos drones, é facilmente replicável e possui alta disponibilidade no mercado.

“Essa tendência de utilizar os sensores RGB permitu resultados importantes com custos reduzidos quando comparados ao uso de sensores especiais em outras faixas do espectro de luz. Assim, o método é uma alternativa de baixo custo e viável para ser aplicada em qualquer cultivo. Mas um grande diferencial ainda está na possibilidade de embarcar diretamente no Vant um sistema inteligente que permite detectar em tempo real a partir das redes treinadas”, avalia Castro Jorge.

Um dos principais desafios envolveu a detectação de plantas nas bordas das imagens, quando a maior parte delas se encontra obstruída. “A complicação se dá em função de regiões com alta oclusão, onde uma planta se sobrepõe a outra. Além disso, outra dificuldade, nesse caso com a detecção de linhas, está relacionada ao espaçamento entre plantas. Existem linhas em que, por perdas durante o plantio, a distância entre uma planta e outra é grande. Isso dificulta a aprendizagem da rede, pois ela pode não compreender que uma planta muito distante das outras possa ainda pertencer à mesma linha”, conta o cientista. “Não obstante, mesmo nesses poucos casos, observamos que o método publicado é capaz de predizer corretamente a posição da maioria das plantas e das linhas”, afirma Lucas Osco.

Perspectivas futuras

Os cientistas acreditam que pesquisas e aplicações futuras poderão tirar proveito do método desenvolvido para auxiliar redes neurais profundas na contagem simultânea de plantas e detecção de fileiras de plantios em outros tipos de culturas. “Estamos implementando novos recursos ao método para superar diferentes desafios relacionados aos padrões de plantio. E, também, estamos confiantes com o patamar atual, pois proporciona um aprimoramento nas tarefas de tomada de decisão ao mesmo tempo em que contribui para uma gestão mais sustentável dos sistemas agrícolas”, conclui o professor da UFMS José Marcato Junior.

Fonte: Embrapa Instrumentação

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Acordo Mercosul-UE tem compromissos modernos para a agenda de comércio e o desenvolvimento sustentável, defende CNI  

Para a indústria, o acordo vai dinamizar os setores econômicos, fomentar a criação de empregos, e viabilizar um marco contemporâneo de cooperação para o crescimento econômico sustentável e justo.

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Presidente da CNI, Ricardo Alban: "A indústria vê este acordo como um marco institucional moderno e responsável para conduzir as relações econômico-comerciais no século 21" - Foto: Everton Amaro/Fiesp

A Confederação Nacional da Indústria (CNI) reitera a defesa da conclusão do Acordo de Associação entre o Mercosul e a União Europeia por considerar uma contribuição fundamental para as agendas de clima, sustentabilidade e comércio. Para a CNI, o acordo reforça os objetivos e compromissos climáticos globais. O assunto foi citado no Fórum Econômico Brasil-França, realizado na terça-feira (27), na sede da Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (Fiesp), em São Paulo.

O texto, concluído tecnicamente em 2019 e que está sendo aprimorado atualmente nas rodadas de negociações iniciadas em 2023, estabelece um acordo associativo com benefícios equilibrados e concretos aos dois blocos.

Para o presidente da CNI, Ricardo Alban, mesmo tendo 20 anos o início do processo, um recomeço demandaria uma quantidade maior de tempo, o que, certamente, implicará em novos ciclos de ajuste. E assim sucessivamente. Alban destaca que, ao tratar de comércio e desenvolvimento sustentável, o acordo já atende aos mais altos padrões, comparável a outros acordos comerciais modernos. “A indústria vê este acordo como um marco institucional moderno e responsável para conduzir as relações econômico-comerciais no século 21, levando em consideração a importância das questões ambientais e sociais junto aos objetivos econômicos”, destaca Ricardo Alban.

Ao longo dos anos, o acordo Mercosul-UE tem passado por evoluções e transformações significativas, o que demonstra a possibilidade de adaptação e resposta a preocupações atuais. Isso é evidente, por exemplo, pelas intensas rodadas de renegociações que têm ocorrido, desde 2023, que reforçam o compromisso de ambos os blocos de alinhar o texto a valores e expectativas contemporâneos.

As discussões contínuas refletem o reconhecimento da necessidade de um acordo comercial que promova o livre comércio e o crescimento econômico, em conformidade com os objetivos globais de desenvolvimento sustentável e justiça social. “Como qualquer outro acordo comercial, este não é um acordo estático. Ou seja, essa negociação faz parte de um processo cíclico, que permite atualizações, sempre que for necessário. Nesse sentido, as disposições estabelecidas servem como ponto de partida para ampliarmos o diálogo entre os dois blocos e aprimorar os padrões. Inclusive, faz parte do texto uma disposição específica de revisão, que permite melhorias contínuas dos compromissos originalmente estabelecidos”, explica Alban.

Compromissos incluídos na negociação do acordo 

Para a CNI, os compromissos incluídos na negociação atual do acordo respondem a desafios contemporâneos, o que demonstra a preocupação em manter o Acordo atual, como por exemplo:

– Compromissos para que os blocos promovam o comércio de bens sustentáveis, inclusive nas cadeias de energias renováveis;

– Compromissos e cooperação em comércio e empoderamento feminino;

– Reforço na cooperação, para que a implementação do acordo promova o desenvolvimento econômico de maneira sustentável, atingindo todos e todas da sociedade;

– Previsões a respeito de requisitos de importação exigidos em medidas domésticas relacionadas ao clima.

“Se o acordo não for concluído, nenhum dos compromissos dessa agenda moderna de desenvolvimento sustentável se transformará em compromisso jurídico internacional. Quem perde é o Mercosul, a União Europeia e a França, que não poderão contar com uma agenda de cooperação benéfica e de longo prazo para ambos”, avalia Alban.

Fonte: Assessoria CNI
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Notícias Avicultura

Globoaves: 39 anos de inovação e sustentabilidade

No cenário da avicultura, a Globoaves se destaca não apenas pelo seu tamanho e capacidade produtiva, mas também pela sua forte atuação em sanidade, genética e biotecnologia

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Foto e texto: Assessoria

A Globoaves completa na data de 27 de março a marca de 39 anos. No setor avícola, destaca-se como uma das principais produtoras e exportadoras de ovos férteis e pintos de um dia da América Latina. Com pilares fundamentais na inovação e sustentabilidade, busca constantemente formas de aprimorar os processos produtivos de maneira ambientalmente responsável e eficiente.

No cenário da avicultura, a Globoaves se destaca não apenas pelo seu tamanho e capacidade produtiva, mas também pela sua forte atuação em sanidade, genética e biotecnologia. Esses elementos são essenciais não só para garantir a qualidade dos produtos que oferece, mas também para contribuir com a saúde e o bem-estar dos animais e do meio ambiente em que está inserida.

Ao integrar tecnologia de ponta em suas operações, está constantemente em busca de soluções inovadoras que permitam atender às demandas do mercado interno e externo de forma sustentável. Isso inclui desde o desenvolvimento de novas práticas de manejo até a implementação de sistemas de monitoramento ambiental, visando sempre a redução do impacto ambiental e o uso mais eficiente dos recursos naturais.

Sua visão para o futuro da avicultura está pautada na busca pela excelência, pela sustentabilidade e pela constante inovação. A Globoaves reafirma seu compromisso em contribuir para um setor mais sustentável e em desenvolvimento contínuo, onde a tecnologia e a responsabilidade ambiental caminham lado a lado em prol de um mundo melhor.

Fonte: Assessoria
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Brasil expande cooperações e explora novos mercados com a Tailândia

Em reunião com o governo tailandês, foram feitos encaminhamentos para a abertura do mercado de suínos e a eliminação de qualquer impedimento para o trânsito de carga de frango na Tailândia relacionado à influenza aviária

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Foto: Divulgação/Mapa

Prosseguindo com a missão no Sudeste Asiático, um dos principais destinos das exportações agrícolas do Brasil, a delegação do Ministério da Agricultura e Pecuária (Mapa) avançou em importantes cooperações e novos acordos comerciais com o governo da Tailândia nesta semana. O país é o nono maior importador do agronegócio brasileiro, totalizando US$ 3,13 bilhões.

Em parceria com os Ministérios das Relações Exteriores (MRE) e Desenvolvimento, Indústria, Comércio e Serviços (MDIC), além da ApexBrasil, os representantes do Mapa marcaram presença no Seminário Empresarial Brasil-Tailândia em Bangkok, no dia 25, acompanhados de rodadas setoriais. Com a presença de Nalinee Taveesin, conselheira do primeiro-ministro da Tailândia Srettha Thavisin, mais de 80 participantes trocaram informações sobre setores produtivos, ambiente de negócios, investimentos e oportunidades comerciais, bem como requisitos e procedimentos para importação.

Dentre as associações brasileiras que participaram do Seminário estavam a ABPA (Associação Brasileira de Proteína Animal), a ABIEC (Associação Brasileira das Indústrias Exportadoras de Carnes), a ABRAPA (Associação Brasileira dos Produtores de Algodão), a ABRA (Associação Brasileira de Reciclagem Animal) e o CICB (Centro das Indústrias de Curtumes do Brasil).

No dia 26, a comitiva brasileira teve uma reunião no Ministério da Agricultura e Cooperativas da Tailândia com Bunsing Warinrak, assessor do ministro, e Sedthakiat Krajangwongs, vice-ministro, para discutir a ampliação da parceria agropecuária entre os dois países, considerando suas capacidades produtivas. Durante o encontro, acordou-se a implementação do Memorando de Entendimento (MOU), assinado em 2022, para avançar na cooperação técnica agrícola, abrangendo temas como sanidade animal, recuperação de pastagens e agroflorestas, com a primeira reunião do Grupo de Trabalho agendada para a segunda semana de agosto deste ano.

Ainda na audiência, o lado tailandês confirmou a retirada da restrição do trânsito de carne de aves com destino a terceiros mercados por conta da influenza aviária. Os brasileiros também expressaram interesse em obter novas habilitações para exportar carne bovina e farinhas de origem animal, além de solicitarem a redução das altas tarifas de importação aplicadas na Tailândia.

Em outra bilateral com o diretor do Departamento de Pecuária da Tailândia, foram discutidas a habilitação de exportações brasileiras de carne bovina e farinhas de origem animal, com previsão de novas missões para o segundo semestre de 2024. Também se acordou acelerar a abertura de mercado para produtos brasileiros como carne suína, pet food, mel, bovinos vivos e material genético avícola, fortalecendo as relações comerciais entre Brasil e Tailândia.

A delegação brasileira do Mapa é liderada pelo secretário de Comércio e Relações Internacionais do Mapa, Roberto Perosa, e é composta pelo diretor de Promoção Comercial e Investimento, Marcel Moreira; pelo coordenador-geral de Promoção Comercial, Dalci de Jesus Bagollin; e pela adida agrícola na Tailândia, Ana Carolina Lamy. A missão segue agora para Phnom Penh, no Camboja.

Fonte: Assessoria Mapa
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