Sáng tạo trẻ: Phát hiện thừa, thiếu đạm của rau qua ảnh

Có thể xác định rau thừa hay thiếu đạm chỉ bằng thao tác chụp ảnh là phát minh độc đáo của nhóm sinh viên Trường ĐH Nông Lâm Huế.

Nhóm tác giả dự án Leafpic-Pro NỮ VƯƠNG

Lợi cả đôi đường

Hoàng Ngọc Sơn, thành viên nhóm, phân tích: “Đạm là yếu tố quan trọng nhất đối với cây trồng, nếu thiếu đạm, cây sinh trưởng kém, năng suất thấp, còn bón thừa thì không những tăng chi phí sản xuất mà còn làm tồn dư lượng nitrat trong sản phẩm gây ảnh hưởng đến sức khỏe người dùng. Đối với nông dân có kinh nghiệm, họ có thể nhìn vào màu sắc lá để suy đoán tình trạng thiếu – thừa đạm, nhưng không thể biết chính xác thiếu bao nhiêu. Và tất nhiên người sử dụng lại càng không biết được rau mình mua thừa hay thiếu đạm. Vì thế nhóm đã sáng tạo ra phần mềm Leafpic-Pro cho điện thoại thông minh”.

Theo Sơn, phần mềm dựa trên cơ sở khoa học là màu lá cây phản ánh tình trạng sức khỏe của cây trồng, đặc biệt là biểu hiện rõ nét về tính thiếu – thừa đạm. Từ đó phần mềm giúp xác định được tình trạng thiếu hay thừa đạm trong cây trồng dựa vào màu sắc lá, nếu thiếu thì cần bón thêm bao nhiêu. Như vậy sẽ cân đối được lượng đạm, giúp cây phát triển tốt nhất, tránh dư thừa nitrat trong sản phẩm ảnh hưởng tới sức khoẻ người tiêu dùng, giúp người trồng tiết kiệm phân bón trong quá trình sản xuất và người mua có thể xác định trong rau có thừa đạm hay không.

“Ứng dụng dựa trên các thuật toán phân tích ảnh đồ hoạ hiện nay như OpenCV, OpenGL để lấy ra phổ màu lá cây cần phân tích và so sánh với cơ sở dữ liệu (CSDL) được lưu trữ trên hệ thống máy chủ và đưa ra kết quả so sánh. Để sử dụng chỉ cần mở phần mềm lên, chụp ảnh lá cây hay cả đám ruộng, phần mềm sẽ dựa vào kho dữ liệu lưu trữ và cho ra kết quả chính xác nhất về tình trạng đạm trong cây trồng. Ngoài việc chụp ảnh, phần mềm còn cho phép sử dụng những hình ảnh có sẵn trong máy hay do người khác gửi tới”, Hồ Đại Phước (trưởng nhóm) chia sẻ.

Theo Phước, nhóm hình thành ý tưởng và bắt tay vào nghiên cứu từ năm 2015, đến năm 2017 thì nhóm nghiên cứu được CSDL của các loại cây lúa, xà lách, cải, ngô, mía, sắn, rau muống. Để lấy CSDL màu của lá cây, nhóm thử nghiệm trên hơn 300 mẫu cho từng loại và đợi nó sinh trưởng đúng theo vụ mùa.

Sáng tạo trẻ: Phát hiện thừa, thiếu đạm của rau qua ảnh1

Người dùng trải nghiệm phần mềm Leafpic-Pro

Hướng đến nền nông nghiệp 4.0

Ngoài tính năng trên, phần mềm còn có modul về thị trường và thương lái giúp nông dân tiếp cận trực tiếp với thị trường nông sản, từ đó sẽ định hình cho việc sản xuất theo các tiêu chuẩn và nhu cầu của thị trường; modul về mùa vụ và thời tiết, kết hợp với CSDL giống cây trồng, giúp nông dân chọn lựa đầu vào để sản xuất hiệu quả hơn; modul nhận biết sâu bệnh và phương pháp xử lý; modul đo diện tích lá, đếm hạt và diện tích che phủ phục vụ cho các nhà nghiên cứu.

Không những thế, Phước còn cho biết nhóm đang tiếp tục phát triển thiết bị điện tử kết hợp với các cảm biến phân tích quang phổ của vật chất để phát hiện được dư lượng thuốc trừ sâu trong thành phẩm nông nghiệp. Vì theo Phước hiện nay giá thành của cảm biến quá đắt nên chưa đưa ra thị trường và còn thiếu CSDL về quang phổ để hoàn thiện ứng dụng.

Mới đây, dự án của nhóm đã giành giải ba tại cuộc thi “Tìm kiếm tài năng khởi nghiệp đổi mới sáng tạo Vùng duyên hải miền Trung và Tây nguyên”. Nhóm sẽ tiếp tục mang dự án tham dự các cuộc thi sáng tạo khác với mong muốn kêu gọi được các gói đầu tư để phát triển.

“Nhóm tụi mình quyết tâm khởi nghiệp với những ứng dụng thông minh, trong đó Leafpic-pro là phần mềm đã có nhiều công ty muốn thuê nhóm để xây dựng thương hiệu thông qua apps này. Sang năm, các thành viên của nhóm ra trường nên tụi mình mong muốn tiếp tục nghiên cứu và phát triển để góp một phần nhỏ vào công cuộc đổi mới nền nông nghiệp VN thành nền nông nghiệp 4.0”.

Tiến sĩ Nguyễn Văn Quy, Khoa Nông học Trường ĐH Nông Lâm Huế, nhìn nhận: “Đây là một nghiên cứu rất thiết thực, vì đạm là một yếu tố rất quan trọng, thừa hay thiếu cũng ảnh hưởng rất lớn đến cây trồng và sức khoẻ người tiêu dùng. Người nông dân thường chỉ dựa vào kinh nghiệm để xác định, nhưng nhóm sinh viên đã số hóa được những kinh nghiệm đó để người dân có cách xác định chuẩn xác và hiệu quả hơn. 4 tiêu chuẩn xác định rau sạch, rau an toàn bao gồm hàm lượng thuốc bảo vệ thực vật, vi sinh vật gây hại, kim loại nặng và lưu lượng nitrat. Trong đó, hàm lượng thuốc bảo vệ thực vật, vi sinh vật gây hại nếu có trong thực phẩm thì ăn vào sẽ bị ảnh hưởng ngay, có thể là ngộ độc, nôn ói, dịch tả… Còn đối với lưu lượng nitrat và kim loại nặng thì ngược lại, chúng sẽ ngấm ngầm gây hại, và sau vài năm sẽ phát hiện những tình trạng bệnh như ung thư… Theo những nghiên cứu hiện nay, dư thừa lưu lượng nitrat còn nguy hiểm hơn cả thuốc bảo vệ thực vật”.

NỮ VƯƠNG