Skip to main content
EURAXESS

PhD pozícia: Strojové učenie na báze spracovania multispektrálneho obrazu v detekcii chorôb rastlinných porastov

The Human Resources Strategy for Researchers
30 May 2023

Job Information

Organisation/Company
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre
Department
Technická fakulta
Research Field
Engineering » Agricultural engineering
Researcher Profile
First Stage Researcher (R1)
Country
Slovakia
Application Deadline
Type of Contract
Not Applicable
Job Status
Full-time
Hours Per Week
37,5
Offer Starting Date
Is the job funded through the EU Research Framework Programme?
Not funded by an EU programme
Is the Job related to staff position within a Research Infrastructure?
No

Offer Description

PhD štúdium v študijnom odbore Strojárstvo, oblasť výskumu Strojárske vedy.

Forma štúdia denná, 3-ročné štúdium v slovenskom jazyku, študijný program: Riadiace systémy vo výrobnej technike

Školiteľ: doc. Ing. Vladimír Cviklovič, PhD., Ústav elektrotechniky, automatizácie, informatiky a fyziky, Technická fakulta, Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

Abstrakt dizertačnej práce:  

Cieľom práce je zhodnotiť možnosti využívania multispektrálnych kamerových systémov s metódami strojového učenia v detekcii chorôb rastlinných porastov. V danej problematike treba riešiť algoritmy číslicového spracovania multispektrálneho obrazu a algoritmy metód strojového učenia. V prvom priblížení bude nevyhnutné zabezpečiť snímanie vzoriek rastlín napadnutých známymi chorobami multispektrálnou kamerou ako aj zdravých rastlín rovnakého druhu vo vybraných vývojových štádiách. Následne bude hľadaná optimálna sústava vzoriek na trénovanie umelej inteligencie s cieľom najpresnejšieho rozlišovania zdravých a napadnutých častí rastlín. Predpokladá sa vytvorenie návrhu deterministického algoritmu na detekciu chorôb s cieľom znížiť výpočtový výkon na spracovanie obrazových vzoriek.

Práca bude zameraná na vinič a ovocné stromy pestované v našich podmienkach. Tiež bude stanovené, ktoré choroby a v akom vývojovom štádiu sú identifikovateľné. Práca bude úspešne uplatniteľná, ak detekcia začínajúcich chorôb bude včasná pre efektívny zásah vhodných prostriedkov chemického ošetrovania.

Predpokladajú sa znalosti z programovania a automatizácie. Vstupom bude obraz z multispektrálnych kamerových systémov, kde predmetom riešenia bude detekcia a identifikácia chorôb vegetačného porastu. Výstupné informácie sú žiadané pri automatizovanom ošetrovaní plodín s cieľom znižovania negatívneho vplyvu chemických látok na okolitú prírodu a tiež bude výsledkom znižovanie nákladov na chemické ošetrovanie rastlín. Riešenie prispeje k úplnej automatizácii agrotechnických zásahov v pestovaní ovocia. Umožní sa monitorovanie zasiahnutých oblastí pomocou UAV systémov s autonómnou prevádzkou.  

Doma ani vo svete nie sú doposiaľ dosiahnuté uspokojivé výsledky, pomocou ktorých je možné zabezpečiť cielenú detekciu a identifikáciu chorôb rastlinných porastov, najmä v oblasti poľnohospodárstva.

Abstract of the doctoral thesis:  

The aim of the work is to evaluate the possibilities of using multispectral camera systems with machine learning methods in the detection of plant diseases. Algorithms of digital multispectral image processing and algorithms of machine learning methods must be solved in the given issue. In the first approximation, it will be necessary to ensure the scanning of plant samples attacked by known diseases with a multispectral camera, as well as healthy plants of the same species in selected developmental stages. Subsequently, an optimal set of samples will be searched for training artificial intelligence with the aim of the most accurate distinction between healthy and attacked plant parts. It is assumed to create a design of a deterministic algorithm for disease detection in order to reduce the computing power for processing image samples.
The work will be focused on vines and fruit trees grown in our conditions. It will also be determined which diseases and at what stage of development they are identifiable. The work will be successfully applicable if the detection of the beginning diseases is timely for the effective intervention of suitable chemical treatment means.
Knowledge of programming and automation is assumed. The input will be an image from multispectral camera systems, where the subject of the solution will be the detection and identification of vegetation diseases. Output information is required for automated crop treatment with the aim of reducing the negative impact of chemical substances on the surrounding nature, and the result will also be a reduction in the cost of chemical plant treatment. The solution will contribute to the complete automation of agrotechnical interventions in fruit growing. It will be possible to monitor the affected areas using UAV systems with autonomous operation.
Satisfactory results have not yet been achieved at home or in the world, with the help of which it is possible to ensure the targeted detection and identification of plant diseases, especially in the field of agriculture.

Zdôvodnenie potreby riešenia navrhovanej témy z vedeckého a spoločenského hľadiska:

Existuje výskum riešení detekcie a identifikácie chorôb rastlinných porastov s využitím rôznych senzorických systémov a metód spracovania údajov. Presná a cielená identifikácia chorôb plodín je dôležitá z hľadiska ošetrovania rastlín pri eliminácii využívania chemických postrekov na ošetrovanie rastlín. Znižovanie aplikácie chemických látok významne prispieva k ekonomickej a ekologickej udržateľnosti poľnohospodárskej produkcie. Úspešné vyriešenie zadanej problematiky prispeje ku konkurencieschopnosti v oblasti mechanického ošetrovania plodín v poľnohospodárskej praxi.

Požiadavky na uchádzačov:

  • znalosť programovania v MS Visual Studio,
  • základy MatLab,

vedomosti z matematiky a fyziky na úrovni VŠ technického zamerania

V prípade záujmu o štúdium kontaktujte:

doc. RNDr. Vlasta Vozárová, PhD., Technická fakulta, Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

prodekanka pre vedu a výskum a doktorandské štúdium

tel.: 037/ 641 4716

tel.: 037/ 641 5486

e-mail: Vlasta.Vozarova@uniag.sk

Requirements

Research Field
Engineering » Agricultural engineering
Education Level
Master Degree or equivalent

Additional Information

Work Location(s)

Number of offers available
1
Company/Institute
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre
Country
Slovakia
City
Nitra
Postal Code
949 76
Street
Trieda Andreja Hlinku 2
Geofield

Where to apply

E-mail
Vlasta.Vozarova@uniag.sk

Contact

City
Nitra
Website
Street
Trieda Andreja Hlinku 2
Postal Code
949 76
E-Mail
Vlasta.Vozarova@uniag.sk