埃迪斯科文大學(xué) (ECU)的一項新研究或許有助于保護(hù)世界上最受歡迎的飲品之一：您每天喝的咖啡。科學(xué)家們開發(fā)出了一種更快速、更智能的咖啡豆感染檢測方法，為全球農(nóng)業(yè)難題提供了一個頗具前景的解決方案。

僅在2023年，咖啡行業(yè)就因一種名為咖啡果蛀蟲的害蟲而損失了超過10億美元。這種害蟲體型微小，但破壞力極強(qiáng)。它鉆入咖啡豆，不僅毀壞作物，還威脅著全球咖啡供應(yīng)。

為了解決這個問題，ECU 的研究人員采用了名為 L-systems 的創(chuàng)新圖像處理技術(shù)。該軟件模擬人類視覺的工作方式，利用顏色和形狀檢測來快速發(fā)現(xiàn)感染跡象。

配備該系統(tǒng)的無人機(jī)并非搜尋難以捉摸的害蟲本身，而是從上方掃描咖啡作物，重點(diǎn)關(guān)注蛀蟲留下的殘骸。據(jù)埃迪斯科文大學(xué)講師大衛(wèi)·庫克博士稱，這些殘留的殘骸比蛀蟲本身更容易被發(fā)現(xiàn)。

“咖啡果蛀蟲很難識別。它們體型微小，肉眼很難發(fā)現(xiàn)，”庫克博士說。“然而，我們關(guān)注的不是咖啡果蛀蟲本身，而是它的行為。”

“想象一下，當(dāng)你在木頭上鉆孔時，你會看到小塊的鋸末聚集在孔的周圍。同樣地，當(dāng)蛀蟲鉆進(jìn)咖啡豆時，它們會留下大量的碎屑，稱為蟲糞，這更容易識別。”

由于識別咖啡豆蛀蟲的速度至關(guān)重要，這項研究可以幫助農(nóng)民迅速采取行動并挽救收成。

“咖啡果蛀蟲的問題在于，如果無法識別，它會在一串又一串的咖啡果中蔓延，然后從一叢蔓延到另一叢，最終毀掉整茬作物，”庫克博士說。“這使得農(nóng)民能夠快速判斷作物的哪些部位可能感染了這種特定的病原體，并立即開始治療。”

埃迪斯科文大學(xué)高級講師兼合著者萊薩·阿姆斯特朗博士表示，這可能為咖啡生產(chǎn)國的農(nóng)民帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

“這種咖啡漿果病會影響南美、印度尼西亞以及非洲部分地區(qū)的咖啡。所以，對于三大咖啡主產(chǎn)區(qū)來說，這是一件大事，”她說。“咖啡是一種高價值作物。如果能根除這種病害，挽救一部分作物，而不是損失一部分產(chǎn)量，那么對經(jīng)濟(jì)來說就是一種改善。”

“如果高品質(zhì)咖啡增多，從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來看，咖啡應(yīng)該不會那么貴。我不確定這是否會降低咖啡價格，但如果出現(xiàn)咖啡短缺，或許可以阻止咖啡價格大幅上漲。”

碩士生克里斯·納皮爾 (Chris Napier) 開發(fā)的軟件系統(tǒng)使用彩色格子方塊來發(fā)現(xiàn)漿果的大小、形狀和數(shù)量，作為異常檢測程序的一部分——這可能會導(dǎo)致該技術(shù)用于其他作物。

他說：“現(xiàn)在很多農(nóng)民都依賴無人機(jī)技術(shù)，他們可以飛越特定的作物，借助這種軟件，他們可以非常快速地識別出受到各種不同病原體影響的區(qū)域。”

“我們可以將其應(yīng)用于多種不同的農(nóng)作物。當(dāng)你需要觀察植物的下層而不是頂部時，它可以用于檢測病蟲害，因此對于像葡萄這樣成串成群的作物來說，它非常有用。”

編譯自/ScitechDaily