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高準確度AI演算法協助自動化生咖啡豆品質檢測

高準確度AI演算法協助自動化生咖啡豆品質檢測

  生咖啡豆的品質及整齊度嚴重影響後續烘焙及最終風味,傳統以人工檢查,過程耗時、耗力且較易出錯導致品質不一,研究人員致力於開發自動化選豆機,目前在台灣已有一台採用 AI 演算法進行即時檢測的選豆機-Avercasso CS1,然而該演算法和設備並不公開,因此孟加拉及日本研究團隊合作,藉由AI建立準確度高的YOLO模型,協助自動檢測及分辨劣質的生咖啡豆,以提升效率與確保品質。

  YOLO(You Only Look Once)是一種用於即時物件檢測的深度學習演算法,能同時檢測及識別多個物體,且效率及精度高,已應用於醫學成像、自動駕駛汽車等。研究團隊收集5000多張生咖啡豆的高解析度影像,對6種YOLO模型進行訓練並測試其效率、準確度及速度,辨別黑色、破損、褪色及發酸等劣質咖啡豆,結果顯示,YOLOv8n準確度最佳,平均準確度達0.995,且偽陰性及偽陽性機率最低,藉由修改關鍵元素後優化機器學習效率,對此模型進行微調後,使模型能夠更聚焦於咖啡豆的相關特徵,進而提高缺陷檢測及分類準確性。然而,此模型的仍有一些限制,例如著重於單一來源的咖啡,對於其他國家或品種的咖啡可能並不適用等。相關文獻發表於Scientific Reports期刊。

  透過自動檢測有缺陷的生咖啡豆,此模型有助於加強咖啡產業的品質控制,也為農業自動化的未來創新奠定基礎。研究人員表示,未來將擴大資料量,收集多個來源及更多種缺陷的咖啡豆,使模型應用性更廣泛,或整合物聯網(IoT)設備,期望能應用於其他農作物上。⇒更多詳細內容請參閱<農業科技決策資訊平台>