N2Vision+: A robot-enabled, data-driven machine vision tool for nitrogen diagnosis of arable soils

N2Vision:一种由机器人驱动、数据驱动的机器视觉工具,用于耕地土壤的氮诊断

基本信息

  • 批准号:
    10091423
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30.18万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
  • 财政年份:
    2024
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2024 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Increasing crop productivity while minimising resource use and environmental impact is a global challenge for food production. Among all farmer-controlled input factors, Nitrogen (N) has the second-largest impact on crop growth after water, and arable soils are a predominant source of N in many cropping systems. Optimal N fertilisation can increase crop production and enhance soil fertility. On the other hand, high N inputs are costly for farmers and result in reductions in plant biodiversity, pollution of natural ecosystems and increases in emissions of the potent greenhouse gas, nitrous oxide. UK farmers currently spend £1.345 billion on fertilisers, often applying excessive N due to the lack of precise information about soil N levels.Driven by the needs of the growers, our previous feasibility project (N2Vision), addressed this challenge by developing a non-destructive robot-enabled AI vision system for automated N diagnosis in plants and soil (TRL 5). This system automatically collected data using a mobile robot with image cameras and intelligently diagnosed crop and soil N levels using AI algorithms. Initial assessments showed potential cost reductions of 27%, increased farm profitability by 17%, and emission savings of 65% compared to current practices. To make this technology practical for farmers and further advance its adoption, we aim to raise its TRL and move closer to commercialization.Building upon our N2Vision innovations, our follow-on project, N2Vision+, aims to develop a commercial product for automated soil nitrogen monitoring at a higher TRL. We will enhance our existing innovations by adding optional modular sensors like 3D mapping (360-degree) and soil probes, enabling cost-effective data collection and scalable N monitoring. Additionally, we will conduct field trials to simulate robotic foliar nitrogen application, potentially reducing N usage and costs.This precision agriculture solution will revolutionise food production by optimising N use, increasing farm profitability, and contributing to net-zero emissions. It offers early detection of crop and soil N levels, precise information on N use efficiency, and soil quality assessment, positioning UK precision agriculture technologies at the forefront of new industries and driving economic growth in the UK.
提高作物产量,同时最大限度地减少资源使用和环境影响,是粮食生产面临的全球性挑战。在所有农民控制的输入因素中,氮(N)对作物生长的影响仅次于水,而耕地土壤是许多种植系统中氮的主要来源。最佳的氮肥施用可以增加作物产量和提高土壤肥力。另一方面,高氮投入对农民来说是昂贵的,并导致植物生物多样性的减少,自然生态系统的污染和强效温室气体一氧化二氮排放的增加。英国农民目前在化肥上花费了13.45亿英镑,由于缺乏土壤氮素水平的精确信息,他们经常过量施用氮肥。在种植者需求的驱动下,我们之前的可行性项目(N2Vision)通过开发一种非破坏性的机器人人工智能视觉系统来解决这一挑战,该系统用于自动诊断植物和土壤中的氮素(TRL 5)。该系统使用带有图像摄像头的移动的机器人自动收集数据,并使用AI算法智能诊断作物和土壤氮水平。初步评估显示,与目前的做法相比,潜在的成本降低了27%,农场盈利能力提高了17%,排放量减少了65%。为了使这项技术对农民实用并进一步推动其采用,我们的目标是提高其TRL并向商业化迈进。在我们的N2Vision创新的基础上,我们的后续项目N2Vision+旨在开发一种商业化产品,用于以更高的TRL自动监测土壤氮。我们将通过增加可选的模块化传感器(如3D绘图(360度)和土壤探头)来增强我们现有的创新,从而实现具有成本效益的数据收集和可扩展的N监测。此外,我们还将进行田间试验,模拟机器人叶面施氮,从而有可能降低氮肥使用量和成本。这种精准农业解决方案将通过优化氮肥使用、提高农场盈利能力和实现净零排放来彻底改变粮食生产。它提供作物和土壤氮素水平的早期检测,氮素利用效率的精确信息和土壤质量评估,使英国精准农业技术处于新产业的前沿,并推动英国的经济增长。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

引入昆虫复视机制的粒子滤波算法及其视觉伺服应用研究
  • 批准号:
    61175096
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

ERI: High-performance Human-robot Collaborative Manufacturing Enabled by Integrated Multimodal Teaching, Learning, Prediction and Interaction
ERI:通过集成多模态教学、学习、预测和交互实现高性能人机协作制造
  • 批准号:
    2138351
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
FRR: Collaborative Research: Collaborative Learning for Multi-robot Systems with Model-enabled Privacy Protection and Safety Supervision
FRR:协作研究:具有模型支持的隐私保护和安全监督的多机器人系统协作学习
  • 批准号:
    2219487
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Design, implementation, and validation of a control framework for haptics-enabled multi-arm robot-assisted laparoscopic surgery
触觉多臂机器人辅助腹腔镜手术控制框架的设计、实现和验证
  • 批准号:
    570621-2021
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
ERI: Prediction-Enabled Safe and Productive Human-Robot Collaboration in Dynamic and Uncertain Construction Workspaces
ERI:在动态和不确定的施工工作空间中实现预测的安全且高效的人机协作
  • 批准号:
    2138514
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
FRR: Collaborative Research: Collaborative Learning for Multi-robot Systems with Model-enabled Privacy Protection and Safety Supervision
FRR:协作研究:具有模型支持的隐私保护和安全监督的多机器人系统协作学习
  • 批准号:
    2219488
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Design, implementation, and validation of a control framework for haptics-enabled multi-arm robot-assisted laparoscopic surgery
触觉多臂机器人辅助腹腔镜手术控制框架的设计、实现和验证
  • 批准号:
    570621-2021
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Deep learning-enabled video-based motion tracking for human-robot interaction in assembly tasks
基于深度学习的基于视频的运动跟踪,用于装配任务中的人机交互
  • 批准号:
    2446548
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Studentship
A robot-enabled, data-driven machine vision tool for nitrogen diagnosis of arable soils
一种由机器人驱动、数据驱动的机器视觉工具,用于耕地土壤的氮诊断
  • 批准号:
    51147
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
Robot Enabled Analytics for Water Utility Infrastructure and Asset Maintenance
用于水务基础设施和资产维护的机器人分析
  • 批准号:
    79942
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Small Business Research Initiative
Collaborative Research: HEBB: Human-Robot Enabled System to Induce Brain Behavior Adaptations
合作研究:HEBB:诱导大脑行为适应的人机驱动系统
  • 批准号:
    1935501
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30.18万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了