Una aplicación de inteligencia artificial para la detección precoz de enfermedades en naranjos

Fuente: Fresh Plaza | Fotografía: PxHere

"Con esta investigación hemos pretendido desarrollar una herramienta accesible para los agricultores de cítricos, concretamente para naranjas, que les permita mejorar sus cosechas y la productividad de sus cultivos", destaca Jaime Lloret, catedrático del departamento de Comunicaciones de la UPV.

El objetivo es que los agricultores dispongan de una herramienta para el análisis de la salud de los árboles, de forma que puedan descubrir afecciones e iniciar su tratamiento antes de que se expandan y ocasionen mayores pérdidas económicas.

Características técnicas y funcionamiento
La aplicación propuesta tiene un mayor índice de aciertos en el diagnóstico que las ya anteriores; consume menos recursos computacionales; no necesita conexión a internet ni acceso a servidores y es más práctica, pues se puede utilizar en el teléfono móvil y permite analizar las imágenes de naranjas y hojas, subiendo las fotografías directamente a la aplicación.

El programa funciona en los sistemas operativos iOS, Android, Windows, Linux y Raspberry Pi. Los investigadores han desarrollado además otra versión que funciona en ordenadores personales y Raspberry Pi, concebida para usarse en grandes plantaciones. Esta puede configurarse para remitir al usuario el resultado del diagnóstico sobre los árboles, diariamente por correo electrónico.

Formación en inteligencia artificial
La aplicación desarrollada se basa en un modelo entrenado a través de métodos de aprendizaje profundo (deep learning), una rama de la inteligencia artificial que utiliza redes neuronales artificiales para asimilar patrones y realizar predicciones.

El adiestramiento de la app ha partido de un catálogo estandarizado de 5073 imágenes; tras un primer entrenamiento, se ha realizado un ajuste fino del modelo para maximizar sus aciertos.

Como resultado, el modelo consigue un éxito del 99,58% en su diagnóstico. Es capaz de distinguir las naranjas de las otras frutas (clasificadas como no-naranja), puede determinar cuándo una naranja está sana y diagnosticar si el árbol padece alguna de las ocho enfermedades o plagas en hojas y en frutas para los que está entrenado.

Próxima fase: integración con robots
A partir de estos resultados, el equipo de la UPV dirigirá sus investigaciones a ampliar los usos de la herramienta que ha desarrollado: "La siguiente fase consiste en incorporar la app en robots y drones inteligentes que diagnosticarán diversas enfermedades y manchas frutales. Además, combinaremos el software con sistemas de irrigación, fertilización y redes de sensores de gas, que permitirán identificar otros problemas en las plantaciones", explican.

La investigación ha sido financiada por el Ministerio de Ciencia e Innovación del Gobierno de España.

Para más información:
Universitat Politècnica de València
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